JP2001285650A - データ処理装置およびデータ処理方法、並びに記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 画像の圧縮率を向上させる。 【解決手段】 コードテーブル作成部２は、所定の値の
画素値の画素を基準画素として、画像を構成する画素の
うちの、基準画素の右隣のものの度数分布を、基準画素
の画素値ごとに生成し、その度数分布が求められた各画
素値に対して、その度数の昇順に、コードを割り当て
る。その後、変換部６は、画像を構成する各画素値を、
それに割り当てられたコードに変換し、そのコードを画
素値として有する変換画像を得る。この変換画像を構成
する画素値（コード）の分布は、急峻で、かつ、偏りの
大きなものとなっており、このような変換画像に対し
て、ハフマン符号等のエントロピー符号化処理が施され
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、データ処理装置お
よびデータ処理方法、並びに記録媒体に関し、特に、例
えば、画像等を、高圧縮すること等ができるようにする
データ処理装置およびデータ処理方法、並びに記録媒体
に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、画像その他のデータを圧縮する
方法としては、ハフマン符号化等のエントロピー符号化
を用いる方法がある。

【０００３】エントロピー符号化は、ビット列に対し統
計的な性質を利用してより少ないビット列に変換する可
逆符号化であり、例えば、ハフマン符号化が該当する。
ハフマン符号化では、出現頻度の高い値に対して、短い
符号語を割り当てる一方、出現頻度の低い値に対して、
長い符号語を割り当てることで、データの圧縮が行われ
る。

【０００４】このため、画像を、ハフマン符号化によっ
て圧縮する場合には、その画像を構成する各画素につい
て、その画素に隣接する画素（隣接画素）との差分を計
算し、その差分値を、ハフマン符号化することが行われ
る。

【０００５】即ち、画像を構成する画素の画素値そのも
のの度数分布には、ある程度の偏りはあるものの、一般
には、それほど大きな偏りはない。これに対して、差分
値は、隣接する画素どうしの差であり、一般には、０付
近に集中するため、その度数分布は、０付近を最大度数
とする比較的急峻な、大きな偏りを有するものとなる。

【０００６】従って、差分値を対象として、ハフマン符
号化を行うことにより、画素値そのものを対象とする場
合に比較して、圧縮率を大きく向上させることができ
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ここで、画素値どうし
の単純な差分値は、元の画素値がＮビットで表されると
すると、最大でＮ＋１ビットで表される値になる。即
ち、例えば、画素値が、０乃至２５５の範囲の８ビット
で表されるとすると、そのような画素どうしの単純な差
分は、−２５５乃至＋２５５の範囲の値となり、その表
現に、９ビットが必要となる。この場合、差分値がとり
得る値の数は、元の画素値がとり得る値の数のほぼ２倍
になるから、ハフマン符号化において必要となる符号語
の数も２倍となり、圧縮率を劣化させることになる。

【０００８】そこで、差分をとる２つの画素値どうしの
大小関係を判定し、その判定結果に基づいて、差分値を
計算する方法を変えることにより、上述のような差分値
のビット数の増加を防止する方法がある。

【０００９】即ち、差分値を計算しようとして注目して
いる注目画素（の画素値）Ａが、それに隣接する隣接画
素（の画素値）Ｂ以上である場合には、注目画素Ａから
隣接画素Ｂを減算し、その減算値を、そのまま差分デー
タＣとする。具体的には、例えば、注目画素値Ａが２０
０で、隣接画素値Ｂが１０である場合には、２００−１
０＝１９０が、差分値Ｃとされる。

【００１０】一方、注目画素Ａが、隣接画素Ｂより小さ
い場合には、注目画素Ａから隣接画素Ｂを減算し、その
減算値に、ある値を加算し、その加算結果を、差分値と
する。即ち、画素がＮビットで表現されるとすると、注
目画素Ａから隣接画素Ｂを減算して得られる減算値に、
２^Nを加算し、その加算結果を、差分値Ｃとする。具体
的には、例えば、画素が８ビットで表され、注目画素値
Ａが１０で、隣接画素値Ｂが２００である場合には、１
０−２００＋２⁸＝６６が、差分値Ｃとされる。

【００１１】以上のような差分値Ｃを求めるようにする
ことで、その差分値Ｃのビット数は、元の画素のビット
数と変わらない（元の画素がＮビットで表現されるもの
であれば、差分データもＮビットで表現することができ
る）。従って、差分値のビット数が増加することによる
圧縮率の低下を防止することができる。

【００１２】なお、以上のようにして求められた差分値
Ｃは、次のようにして、元の画素（注目画素）Ａに復元
することができる。

【００１３】即ち、まず、差分値Ｃを隣接画素Ｂと加算
し、その加算値を求める。そして、いま、画素がＮビッ
トで表されるとすると、その加算値が２^N−１以下であ
る場合には、その加算値が、そのまま、元の画素Ａの復
元結果となる。

【００１４】一方、差分値Ｃとを隣接画素Ｂとの加算値
が２^N−１より大きい場合には、その加算値から、２^Nを
減算する。この場合、その減算値が、元の画素Ａの復元
結果となる。

【００１５】以上のようにすることで、ある画素Ａと、
他の画素Ｂとの差分を、そのビット数を増加させずに表
現することができ、さらに、その差分を、元の画素Ａに
復元することができる。

【００１６】なお、この場合、差分値の度数分布は、０
および２^N−１付近を最大度数とする比較的急峻な、大
きな偏りを有するものとなる。

【００１７】以上のように、隣接する画素どうしの差分
値の度数分布は、ある値を中心として比較的急峻な、大
きな偏りを有する分布となるが、画像について、より急
峻で、より大きな偏りを有する度数分布が得られれば、
より高い圧縮率を実現することができる。

【００１８】本発明は、このような状況に鑑みてなされ
たものであり、画像その他のデータを、より高い圧縮率
で圧縮することができるようにするものである。

【００１９】

【課題を解決するための手段】本発明の第１のデータ処
理装置は、第１のデータのうちの所定の値のデータを基
準データとして、第１のデータのうちの、基準データに
対して所定の位置関係にあるものの度数分布を、基準デ
ータの値ごとに生成する度数分布生成手段と、基準デー
タの値ごとの第１のデータの度数分布に基づいて、基準
データの値ごとに、変換テーブルを生成するテーブル生
成手段とを備えることを特徴とする。

【００２０】第１のデータ処理装置において、度数分布
生成手段には、基準データに対して、時間的または空間
的に近い位置にある第１のデータの度数分布を生成させ
ることができる。

【００２１】第１のデータ処理装置において、度数分布
生成手段には、基準データに対して、時間的または空間
的に隣接する第１のデータの度数分布を生成させること
ができる。

【００２２】第１のデータ処理装置において、テーブル
生成手段には、基準データに対して度数分布が求められ
た各値の第１のデータに対して、その度数の昇順または
降順に、第２のデータを割り当てることにより、基準デ
ータの値ごとの変換テーブルを生成させることができ
る。

【００２３】第１のデータ処理装置において、第１のデ
ータは、画像を構成する画素値とすることができる。

【００２４】本発明の第１のデータ処理方法は、第１の
データのうちの所定の値のデータを基準データとして、
第１のデータのうちの、基準データに対して所定の位置
関係にあるものの度数分布を、基準データの値ごとに生
成する度数分布生成ステップと、基準データの値ごとの
第１のデータの度数分布に基づいて、基準データの値ご
とに、変換テーブルを生成するテーブル生成ステップと
を備えることを特徴とする。

【００２５】本発明の第１の記録媒体は、第１のデータ
のうちの所定の値のデータを基準データとして、第１の
データのうちの、基準データに対して所定の位置関係に
あるものの度数分布を、基準データの値ごとに生成する
度数分布生成ステップと、基準データの値ごとの第１の
データの度数分布に基づいて、基準データの値ごとに、
変換テーブルを生成するテーブル生成ステップとを備え
るプログラムが記録されていることを特徴とする。

【００２６】本発明の第２のデータ処理装置は、第１の
データを選択するとともに、その選択された第１のデー
タに対して所定の位置関係にある他の第１のデータを、
基準データとして選択する選択手段と、基準データの値
ごとに生成され、第１および第２のデータが対応付けら
れた変換テーブルに基づいて、第１のデータを、第２の
データに変換する変換手段とを備えることを特徴とす
る。

【００２７】第２のデータ処理装置において、変換テー
ブルは、第１のデータのうちの所定の値のデータを基準
データとして、第１のデータのうちの、基準データに対
して所定の位置関係にあるものの度数分布を、基準デー
タの値ごとに生成し、その、基準データの値ごとの第１
のデータの度数分布に基づいて、基準データの値ごとに
生成されたものとすることができる。

【００２８】第２のデータ処理装置において、変換テー
ブルは、第１のデータのうちの所定の値のデータを基準
データとして、第１のデータのうちの、基準データに対
して時間的または空間的に近い位置にあるものの度数分
布を、基準データの値ごとに生成し、その、基準データ
の値ごとの第１のデータの度数分布に基づいて、基準デ
ータの値ごとに生成されたものとすることができる。

【００２９】第２のデータ処理装置において、変換テー
ブルは、第１のデータのうちの所定の値のデータを基準
データとして、第１のデータのうちの、基準データに対
して時間的または空間的に隣接するものの度数分布を、
基準データの値ごとに生成し、その、基準データの値ご
との第１のデータの度数分布に基づいて、基準データの
値ごとに生成されたものとすることができる。

【００３０】第２のデータ処理装置において、変換テー
ブルは、基準データに対して度数分布が求められた各値
の第１のデータに対して、その度数の昇順または降順
に、第２のデータを割り当てることにより、基準データ
の値ごとに生成されたものとすることができる。

【００３１】第２のデータ処理装置において、第１のデ
ータは、画像を構成する画素値とすることができる。

【００３２】第２のデータ処理装置には、基準データの
値ごとの変換テーブルを記憶する記憶手段をさらに設け
ることができる。

【００３３】第２のデータ処理装置には、基準データの
値ごとの変換テーブルを生成する生成手段をさらに設け
ることができる。

【００３４】第２のデータ処理装置には、第１のデータ
を変換して得られる第２のデータを圧縮する圧縮手段を
さらに設けることができる。

【００３５】本発明の第２のデータ処理方法は、第１の
データを選択するとともに、その選択された第１のデー
タに対して所定の位置関係にある他の第１のデータを、
基準データとして選択する選択ステップと、基準データ
の値ごとに生成され、第１および第２のデータが対応付
けられた変換テーブルに基づいて、第１のデータを、第
２のデータに変換する変換ステップとを備えることを特
徴とする。

【００３６】本発明の第２の記録媒体は、第１のデータ
を選択するとともに、その選択された第１のデータに対
して所定の位置関係にある他の第１のデータを、基準デ
ータとして選択する選択ステップと、基準データの値ご
とに生成され、第１および第２のデータが対応付けられ
た変換テーブルに基づいて、第１のデータを、第２のデ
ータに変換する変換ステップとを備えるプログラムが記
録されていることを特徴とする。

【００３７】本発明の第３のデータ処理装置は、第２の
データを選択するとともに、その選択された第２のデー
タに対して所定の位置関係にある、既に逆変換された第
１のデータを、基準データとして選択する選択手段と、
基準データの値ごとに生成され、第１および第２のデー
タが対応付けられた変換テーブルに基づいて、第２のデ
ータを、第１のデータに逆変換する逆変換手段とを備え
ることを特徴とする。

【００３８】第３のデータ処理装置において、変換テー
ブルは、第１のデータのうちの所定の値のデータを基準
データとして、第１のデータのうちの、基準データに対
して所定の位置関係にあるものの度数分布を、基準デー
タの値ごとに生成し、その、基準データの値ごとの第１
のデータの度数分布に基づいて、基準データの値ごとに
生成されたものとすることができる。

【００３９】第３のデータ処理装置において、変換テー
ブルは、第１のデータのうちの所定の値のデータを基準
データとして、第１のデータのうちの、基準データに対
して時間的または空間的に近い位置にあるものの度数分
布を、基準データの値ごとに生成し、その、基準データ
の値ごとの第１のデータの度数分布に基づいて、基準デ
ータの値ごとに生成されたものとすることができる。

【００４０】第３のデータ処理装置において、変換テー
ブルは、第１のデータのうちの所定の値のデータを基準
データとして、第１のデータのうちの、基準データに対
して時間的または空間的に隣接するものの度数分布を、
基準データの値ごとに生成し、その、基準データの値ご
との第１のデータの度数分布に基づいて、基準データの
値ごとに生成されたものとすることができる。

【００４１】第３のデータ処理装置において、変換テー
ブルは、基準データに対して度数分布が求められた各値
の第１のデータに対して、その度数の昇順または降順
に、第２のデータを割り当てることにより、基準データ
の値ごとに生成されたものとすることができる。

【００４２】第３のデータ処理装置において、第１のデ
ータは、画像を構成する画素値とすることができる。

【００４３】第３のデータ処理装置には、基準データの
値ごとの変換テーブルを記憶する記憶手段をさらに設け
ることができる。

【００４４】第３のデータ処理装置には、基準データの
値ごとの変換テーブルを取得する取得手段をさらに設け
ることができる。

【００４５】第３のデータ処理装置には、圧縮された第
２のデータを伸張する伸張手段をさらに設けることがで
きる。

【００４６】本発明の第３のデータ処理方法は、第２の
データを選択するとともに、その選択された第２のデー
タに対して所定の位置関係にある、既に逆変換された第
１のデータを、基準データとして選択する選択ステップ
と、基準データの値ごとに生成され、第１および第２の
データが対応付けられた変換テーブルに基づいて、第２
のデータを、第１のデータに逆変換する逆変換ステップ
とを備えることを特徴とする。

【００４７】本発明の第３の記録媒体は、第２のデータ
を選択するとともに、その選択された第２のデータに対
して所定の位置関係にある、既に逆変換された第１のデ
ータを、基準データとして選択する選択ステップと、基
準データの値ごとに生成され、第１および第２のデータ
が対応付けられた変換テーブルに基づいて、第２のデー
タを、第１のデータに逆変換する逆変換ステップとを備
えるプログラムが記録されていることを特徴とする。

【００４８】本発明の第４のデータ処理装置は、第１の
データを選択するとともに、その選択された第１のデー
タに対して所定の位置関係にある他の第１のデータを、
基準データとして選択する選択手段と、基準データの値
ごとに生成され、第１および第２のデータが対応付けら
れた変換テーブルに基づいて、第１のデータを、第２の
データに変換する変換手段と、第２のデータの少なくと
も一部のデータの度数分布を求める度数分布算出手段
と、度数分布に応じて、一部のデータの中から、第３の
データにしたがって変更する変更対象データを決定する
とともに、変更対象データを変更する値である変更デー
タを決定する決定手段と、第３のデータにしたがって、
変更対象データを変更データに変更することにより、第
２のデータに、第３のデータに関連するデータを埋め込
む符号化手段とを備えることを特徴とする。

【００４９】第４のデータ処理装置において、決定手段
には、一部のデータの中から、度数が最大のデータを、
変更対象データとして決定させることができる。

【００５０】第４のデータ処理装置において、決定手段
には、第２のデータがとり得る値のうち、度数が０の値
を、変更データとして決定させることができる。

【００５１】第４のデータ処理装置において、決定手段
には、複数の値を、変更データとして決定させることが
できる。

【００５２】第４のデータ処理装置において、変換テー
ブルは、第１のデータのうちの所定の値のデータを基準
データとして、第１のデータのうちの、基準データに対
して所定の位置関係にあるものの度数分布を、基準デー
タの値ごとに生成し、その、基準データの値ごとの第１
のデータの度数分布に基づいて、基準データの値ごとに
生成されたものとすることができる。

【００５３】第４のデータ処理装置において、変換テー
ブルは、第１のデータのうちの所定の値のデータを基準
データとして、第１のデータのうちの、基準データに対
して時間的または空間的に近い位置にあるものの度数分
布を、基準データの値ごとに生成し、その、基準データ
の値ごとの第１のデータの度数分布に基づいて、基準デ
ータの値ごとに生成されたものとすることができる。

【００５４】第４のデータ処理装置において、変換テー
ブルは、第１のデータのうちの所定の値のデータを基準
データとして、第１のデータのうちの、基準データに対
して時間的または空間的に隣接するものの度数分布を、
基準データの値ごとに生成し、その、基準データの値ご
との第１のデータの度数分布に基づいて、基準データの
値ごとに生成されたものとすることができる。

【００５５】第４のデータ処理装置において、変換テー
ブルは、基準データに対して度数分布が求められた各値
の第１のデータに対して、その度数の昇順または降順
に、第２のデータを割り当てることにより、基準データ
の値ごとに生成されたものとすることができる。

【００５６】第４のデータ処理装置において、第１のデ
ータは、画像を構成する画素値とすることができる。

【００５７】第４のデータ処理装置には、基準データの
値ごとの変換テーブルを記憶する記憶手段をさらに設け
ることができる。

【００５８】第４のデータ処理装置において、基準デー
タの値ごとの変換テーブルを生成する生成手段をさらに
設けることができる。

【００５９】本発明の第４のデータ処理方法は、第１の
データを選択するとともに、その選択された第１のデー
タに対して所定の位置関係にある他の第１のデータを、
基準データとして選択する選択ステップと、基準データ
の値ごとに生成され、第１および第２のデータが対応付
けられた変換テーブルに基づいて、第１のデータを、第
２のデータに変換する変換ステップと、第２のデータの
少なくとも一部のデータの度数分布を求める度数分布算
出ステップと、度数分布に応じて、一部のデータの中か
ら、第３のデータにしたがって変更する変更対象データ
を決定するとともに、変更対象データを変更する値であ
る変更データを決定する決定ステップと、第３のデータ
にしたがって、変更対象データを変更データに変更する
ことにより、第２のデータに、第３のデータに関連する
データを埋め込む符号化ステップとを備えることを特徴
とする。

【００６０】本発明の第４の記録媒体は、第１のデータ
を選択するとともに、その選択された第１のデータに対
して所定の位置関係にある他の第１のデータを、基準デ
ータとして選択する選択ステップと、基準データの値ご
とに生成され、第１および第２のデータが対応付けられ
た変換テーブルに基づいて、第１のデータを、第２のデ
ータに変換する変換ステップと、第２のデータの少なく
とも一部のデータの度数分布を求める度数分布算出ステ
ップと、度数分布に応じて、一部のデータの中から、第
３のデータにしたがって変更する変更対象データを決定
するとともに、変更対象データを変更する値である変更
データを決定する決定ステップと、第３のデータにした
がって、変更対象データを変更データに変更することに
より、第２のデータに、第３のデータに関連するデータ
を埋め込む符号化ステップとを備えるプログラムが記録
されていることを特徴とする。

【００６１】本発明の第５のデータ処理装置は、符号化
データの少なくとも一部のデータの度数分布を求める度
数分布算出手段と、度数分布に基づき、一部のデータの
中から、第３のデータにしたがって変更された変更対象
データと、その変更対象データを変更した値である変更
データとを決定する決定手段と、変更データを、変更対
象データに変更することにより、符号化データを、第２
のデータに復号するとともに、符号化データに埋め込ま
れた第３のデータを復号する復号手段と、第２のデータ
を選択するとともに、その選択された第２のデータに対
して所定の位置関係にある、既に逆変換された第１のデ
ータを、基準データとして選択する選択手段と、基準デ
ータの値ごとに生成され、第１および第２のデータが対
応付けられた変換テーブルに基づいて、第２のデータ
を、第１のデータに逆変換する逆変換手段とを備えるこ
とを特徴とする。

【００６２】第５のデータ処理装置において、決定手段
には、符号化データの中から、度数の変化が不連続にな
っているデータを、変更対象データまたは変更データと
して決定させることができる。

【００６３】第５のデータ処理装置において、決定手段
には、複数の値を、変更データとして決定させることが
できる。

【００６４】第５のデータ処理装置において、変換テー
ブルは、第１のデータのうちの所定の値のデータを基準
データとして、第１のデータのうちの、基準データに対
して所定の位置関係にあるものの度数分布を、基準デー
タの値ごとに生成し、その、基準データの値ごとの第１
のデータの度数分布に基づいて、基準データの値ごとに
生成されたものとすることができる。

【００６５】第５のデータ処理装置において、変換テー
ブルは、第１のデータのうちの所定の値のデータを基準
データとして、第１のデータのうちの、基準データに対
して時間的または空間的に近い位置にあるものの度数分
布を、基準データの値ごとに生成し、その、基準データ
の値ごとの第１のデータの度数分布に基づいて、基準デ
ータの値ごとに生成されたものとすることができる。

【００６６】第５のデータ処理装置において、変換テー
ブルは、第１のデータのうちの所定の値のデータを基準
データとして、第１のデータのうちの、基準データに対
して時間的または空間的に隣接するものの度数分布を、
基準データの値ごとに生成し、その、基準データの値ご
との第１のデータの度数分布に基づいて、基準データの
値ごとに生成されたものとすることができる。

【００６７】第５のデータ処理装置において、変換テー
ブルは、基準データに対して度数分布が求められた各値
の第１のデータに対して、その度数の昇順または降順
に、第２のデータを割り当てることにより、基準データ
の値ごとに生成されたものとすることができる。

【００６８】第５のデータ処理装置において、第１のデ
ータは、画像を構成する画素値とすることができる。

【００６９】第５のデータ処理装置には、基準データの
値ごとの変換テーブルを記憶する記憶手段をさらに設け
ることができる。

【００７０】第５のデータ処理装置には、基準データの
値ごとの変換テーブルを取得する取得手段をさらに設け
ることができる。

【００７１】本発明の第５のデータ処理方法は、符号化
データの少なくとも一部のデータの度数分布を求める度
数分布算出ステップと、度数分布に基づき、一部のデー
タの中から、第３のデータにしたがって変更された変更
対象データと、その変更対象データを変更した値である
変更データとを決定する決定ステップと、変更データ
を、変更対象データに変更することにより、符号化デー
タを、第２のデータに復号するとともに、符号化データ
に埋め込まれた第３のデータを復号する復号ステップ
と、第２のデータを選択するとともに、その選択された
第２のデータに対して所定の位置関係にある、既に逆変
換された第１のデータを、基準データとして選択する選
択ステップと、基準データの値ごとに生成され、第１お
よび第２のデータが対応付けられた変換テーブルに基づ
いて、第２のデータを、第１のデータに逆変換する逆変
換ステップとを備えることを特徴とする。

【００７２】本発明の第５の記録媒体は、符号化データ
の少なくとも一部のデータの度数分布を求める度数分布
算出ステップと、度数分布に基づき、一部のデータの中
から、第３のデータにしたがって変更された変更対象デ
ータと、その変更対象データを変更した値である変更デ
ータとを決定する決定ステップと、変更データを、変更
対象データに変更することにより、符号化データを、第
２のデータに復号するとともに、符号化データに埋め込
まれた第３のデータを復号する復号ステップと、第２の
データを選択するとともに、その選択された第２のデー
タに対して所定の位置関係にある、既に逆変換された第
１のデータを、基準データとして選択する選択ステップ
と、基準データの値ごとに生成され、第１および第２の
データが対応付けられた変換テーブルに基づいて、第２
のデータを、第１のデータに逆変換する逆変換ステップ
とを備えるプログラムが記録されていることを特徴とす
る。

【００７３】本発明の第１のデータ処理装置およびデー
タ処理方法、並びに記録媒体においては、第１のデータ
のうちの所定の値のデータを基準データとして、第１の
データのうちの、基準データに対して所定の位置関係に
あるものの度数分布が、基準データの値ごとに生成さ
れ、その基準データの値ごとの第１のデータの度数分布
に基づいて、基準データの値ごとに、変換テーブルが生
成される。

【００７４】本発明の第２のデータ処理装置およびデー
タ処理方法、並びに記録媒体においては、第１のデータ
が選択されるとともに、その選択された第１のデータに
対して所定の位置関係にある他の第１のデータが、基準
データとして選択される。そして、基準データの値ごと
に生成され、第１および第２のデータが対応付けられた
変換テーブルに基づいて、第１のデータが、第２のデー
タに変換される。

【００７５】本発明の第３のデータ処理装置およびデー
タ処理方法、並びに記録媒体においては、第２のデータ
が選択されるとともに、その選択された第２のデータに
対して所定の位置関係にある、既に逆変換された第１の
データが、基準データとして選択される。そして、基準
データの値ごとに生成され、第１および第２のデータが
対応付けられた変換テーブルに基づいて、第２のデータ
が、第１のデータに逆変換される。

【００７６】本発明の第４のデータ処理装置およびデー
タ処理方法、並びに記録媒体においては、第１のデータ
が選択されるとともに、その選択された第１のデータに
対して所定の位置関係にある他の第１のデータが、基準
データとして選択される。さらに、基準データの値ごと
に生成され、第１および第２のデータが対応付けられた
変換テーブルに基づいて、第１のデータが、第２のデー
タに変換される。また、第２のデータの少なくとも一部
のデータの度数分布が求められ、その度数分布に応じ
て、一部のデータの中から、第３のデータにしたがって
変更する変更対象データが決定されるとともに、変更対
象データを変更する値である変更データが決定される。
そして、第３のデータにしたがって、変更対象データが
変更データに変更されることにより、第２のデータに、
第３のデータに関連するデータが埋め込まれる。

【００７７】本発明の第５のデータ処理装置およびデー
タ処理方法、並びに記録媒体においては、符号化データ
の少なくとも一部のデータの度数分布が求められ、その
度数分布に基づき、一部のデータの中から、第３のデー
タにしたがって変更された変更対象データと、その変更
対象データを変更した値である変更データとが決定され
る。さらに、変更データが、変更対象データに変更され
ることにより、符号化データが、第２のデータに復号さ
れるとともに、符号化データに埋め込まれた第３のデー
タが復号される。その後、第２のデータが選択されると
ともに、その選択された第２のデータに対して所定の位
置関係にある、既に逆変換された第１のデータが、基準
データとして選択される。そして、基準データの値ごと
に生成され、第１および第２のデータが対応付けられた
変換テーブルに基づいて、第２のデータが、第１のデー
タに逆変換される。

【００７８】

【発明の実施の形態】図１は、本発明を適用した画像変
換装置の一実施の形態の構成例を示している。

【００７９】この画像変換装置においては、画像データ
が、隣接する画素どうしの差分値以上に、急峻で大きな
偏りを有する度数分布となるようなデータに変換される
ようになっている。

【００８０】即ち、フレームメモリ１には、変換の対象
であるディジタル画像データが、例えば、１フレームご
とに供給されるようになっており、フレームメモリ１
は、そこに供給される画像データを、順次記憶する。

【００８１】コードテーブル作成部２は、画像データを
構成する画素値を変換するのに用いるコードテーブル
を、画像データを構成する画素値が取り得る値ごとに作
成（生成）し、コードテーブル記憶部３に供給する。

【００８２】なお、コードテーブル作成部２において
は、フレームメモリ１に記憶された各フレームごとの画
像データを用いて、そのフレームに使用するコードテー
ブルを作成することもできるし、コードテーブル作成用
にあらかじめ用意された画像データを用いて、すべての
フレームに共通に使用するコードテーブルを作成するこ
ともできる。

【００８３】コードテーブル記憶部３は、コードテーブ
ル作成部２から供給されるコードテーブルを一時記憶す
る。

【００８４】変換対象画素取得部４は、フレームメモリ
１に記憶されたフレームを構成する画素（画素値）を、
いわゆるラスタスキャン順に読み出し（取得し）、読み
出した画素を、コードテーブル記憶部３に記憶されたコ
ードテーブルにしたがって変換する対象（以下、適宜、
変換対象画素という）として、変換部６に供給する。

【００８５】基準画素取得部５は、変換対象画素に対し
て所定の位置関係にある画素を、フレームメモリ１から
読み出し（取得し）、基準画素として、変換部６に出力
する。即ち、基準画素取得部５は、変換対象画素に対し
て空間的または時間的に隣接する画素等の、近い位置に
ある画素を、基準画素として、フレームメモリ１から読
み出し、変換部６に出力する。なお、本実施の形態で
は、基準画素取得部５は、例えば、変換対象画素の左隣
の画素を、基準画素として、フレームメモリ１から読み
出すものとする。

【００８６】変換部６は、コードテーブル記憶部３に記
憶された、画素値が取り得る値ごとのコードテーブルの
うち、基準画素取得部５からの基準画素の画素値に対す
るものを参照し、そのコードテーブルにしたがって、変
換対象画素取得部４からの変換対象画素の画素値を変換
する。さらに、変換部６は、その変換後の画素値を、フ
レームメモリ７に供給する。

【００８７】フレームメモリ７は、変換部６からの、変
換対象画素の変換後の画素値を、対応する位置のアドレ
スに記憶し、１フレーム分の画素値を記憶すると、その
ような画素値でなる画像（以下、適宜、変換画像とい
う）を出力する。

【００８８】次に、図２は、図１のコードテーブル作成
部２の構成例を示している。

【００８９】フレームメモリ１１には、コードテーブル
の作成に用いる画像データであるコードテーブル作成用
画像データが供給されるようになっており、フレームメ
モリ１１は、そのコードテーブル作成用画像データを記
憶する。

【００９０】ここで、上述したように、コードテーブル
作成用画像データは、図１のフレームメモリ１に記憶さ
れた画像データであっても良いし、コードテーブルの作
成用にあらかじめ用意された画像データであっても良
い。

【００９１】画素選択部１２は、フレームメモリ１１に
記憶された画像データのフレームを構成する画素のう
ち、ある画素値のものを、基準画素として選択する。さ
らに、画素選択部１２は、その選択した基準画素につい
て、図１の変換対象画素取得部４が取得する変換対象画
素と、その変換対象画素に対して、基準画素取得部５が
取得する基準画素との位置関係が成立する画素を、フレ
ームメモリ１１から、さらに選択する。

【００９２】即ち、本実施の形態では、上述したよう
に、基準画素取得部５は、変換対象画素取得部４が取得
する変換対象画素に対して、その左隣の画素を、基準画
素として取得する。従って、画素選択部１２は、図３に
示すように、自身が選択した基準画素に対して、その右
隣の画素を選択する。このように、画素選択部１２は、
図１の変換対象画素選択部４が変換対象画素として取得
する画素に相当する画素を選択する。

【００９３】ここで、画素選択部１２が、基準画素に対
して選択する、変換対象画素に相当する画素を、以下、
適宜、選択画素という。

【００９４】画素選択部１２において選択された基準画
素と、その基準画素に対する選択画素は、ヒストグラム
作成部１３に供給されるようになっている。

【００９５】ヒストグラム作成部１３は、図４に示すよ
うに、基準画素に対して、画素選択部１２が選択する選
択画素の画素値（例えば、輝度値）の度数分布（ヒスト
グラム）を、基準画素の画素値ごとに作成し、コード生
成部１４に供給する。

【００９６】コード生成部１４は、ヒストグラム作成部
１３から供給される、基準画素の画素値ごとの選択画素
の度数分布に基づいて、基準画素の画素値ごとに、選択
画素の画素値と、その画素値に割り当てる割当コードと
を対応付けたコードテーブルを生成し、コードテーブル
記憶部３（図１）に供給する。

【００９７】ここで、コード生成部１４において、選択
画素の度数分布に基づいて生成されるコードテーブルに
ついて説明する。

【００９８】図５は、実際の画像を用いて求めた選択画
素の度数分布を示している。

【００９９】即ち、図５は、画素値が８ビットで表現さ
れる画像において、画素値が２０の画素を基準画素とし
たときの、その右隣の画素である選択画素の画素値の度
数分布と、画素値が１２８の画素を基準画素としたとき
の、その右隣の画素である選択画素の画素値の度数分布
とを示している。

【０１００】図５から、ある画素値の基準画素の右隣の
画素である選択画素の画素値の度数分布は、一様な分布
ではなく、不均一な分布となり、さらに、基準画素の画
素値を中心とする左右対称の分布にはならない（ことが
多い）。

【０１０１】このため、ある画素から、その左隣の画素
（本実施の形態では、基準画素）を減算して得られる差
分値が、必ずしも、最適な偏りを有するとは限らない。

【０１０２】即ち、例えば、いま、ある画素値の基準画
素の右隣の画素（選択画素）の画素値の度数分布が、図
６（Ａ）に示すようであったとする。ここで、図６
（Ａ）において、横軸は、基準画素の画素値を基準とす
る、その右隣の画素の画素値を表し、即ち、基準画素の
右隣の画素から、基準画素を減算して得られる差分値を
表し、縦軸は、その差分値の度数（頻度）を表す。

【０１０３】画素値を、その画素の左隣の画素（基準画
素）との差分値で表現するということは、その差分値の
絶対値が小さい方が度数が高く、差分値の絶対値が大き
い方が度数が低いことを前提として、各画素値に対し
て、その差分値の絶対値の昇順（または降順）に、コー
ドを割り当てることに相当する。

【０１０４】従って、差分値による表現では、例えば、
図６（Ｂ）に示すように、差分値が０の画素値には、コ
ード０が、差分値が＋１の画素値には、コード１が、差
分値が−１の画素値には、コード２が、差分値が＋２の
画素値には、コード３が、差分値が−２の画素値には、
コード３が、・・・、それぞれ割り当てられる。

【０１０５】この場合、割り当てられたコード（割当コ
ード）を、横軸にした度数分布は、図６（Ｃ）に示すよ
うになり、マクロ的には（全体としては）、コードが大
きくなるにつれて、度数が減少するような分布となる
が、ミクロ的には、度数は、単調減少せず、多少の凹凸
をもったものとなる。この凹凸は、図６（Ａ）に示した
度数分布において、差分値の絶対値が小さい方（大きい
方）が、必ずしも度数が高く（低く）なるとはならない
ことに起因する。

【０１０６】このように、ある画素値の基準画素の右隣
の画素（選択画素）について、基準画素との差分値に基
づいて割り当てた割当コードの度数分布は、図６（Ｃ）
に示すような凹凸をもったものとなることから、他の画
素値の基準画素の右隣の画素についての割当コードの度
数分布も、同様に、凹凸をもったものとなる。

【０１０７】従って、画像全体についての差分値に基づ
く割当コードの度数分布は、マクロ的には、コードが大
きくなるにつれて度数が減少する、各画素値の基準画素
に対する度数分布を加算したものとなるから、全体とし
ては、ある程度急峻で、かつある程度大きな偏りを有す
る分布となる。しかしながら、画像全体についての差分
値に基づく割当コードの度数分布は、ミクロ的には、上
述したような凹凸をもった、各画素値の基準画素に対す
る度数分布を加算したものであるから、その急峻さおよ
び偏りは、凹凸の影響で、いわば鈍ったものとなる。

【０１０８】そこで、コード生成部１４は、度数分布
が、より急峻で、かつ、より偏りを有するものとなるよ
うに、各画素値に、次のような割当コードを割り当てる
コードテーブルを生成するようになっている。

【０１０９】即ち、例えば、いま、ある画素値の基準画
素の右隣の画素（選択画素）の画素値の度数分布とし
て、図６（Ａ）と同様の図７（Ａ）に示すものが、ヒス
トグラム作成部１３から、コード生成部１４に供給され
たとする。

【０１１０】この場合、コード生成部１４は、ヒストグ
ラム作成部１３からの度数分布に基づいて、選択画素の
各画素値（基準画素を基準とする画素値）に対して、そ
の画素値の度数の昇順（または降順）に、コードを割り
当てる。

【０１１１】従って、図７（Ａ）に示した度数分布にお
いては、画素値（基準画素を基準とする画素値）が、
０，＋１，＋２，−１，＋３，−２，＋４，＋５，−
３，−４（−５），・・・の順で、度数が小さくなって
いるから、コード生成部１４では、図７（Ｂ）に示すよ
うに、各画素値に対して、そのような順番で、例えば、
０からの整数値のコードが割り当てられたコードテーブ
ルが作成される。

【０１１２】この場合、割り当てられたコード（割当コ
ード）を、横軸にした度数分布は、図７（Ｃ）に示すよ
うに、単調減少の分布となる。

【０１１３】同様に、他の画素値の基準画素の右隣の画
素（選択画素）について、基準画素を基準とする画素値
の度数分布に基づいて割り当てた割当コードの度数分布
も、図７（Ｃ）に示すような単調減少の分布となる。

【０１１４】従って、この場合、画像全体の割当コード
の度数分布は、上述したような単調減少の各度数分布を
加算したものとなるから、図６において差分値表現につ
いて説明した場合に比較して、より急峻で、かつより大
きな偏りを有する分布となる。

【０１１５】以上のように、基準画素の右隣の画素の画
素値の度数、つまり、画素値の存在確率に基づいて、そ
の画素値に割り当てるコードを決定し、そのようなコー
ドに変換することで、コードの度数分布は、より急峻
で、かつより大きな偏りを有するものとなる。

【０１１６】その結果、図７（Ｂ）に示したコードテー
ブルに基づいて、画素値を割当コードに変換した画素
（以下、適宜、変換画素という）で構成される画像（変
換画像）は、より高い圧縮率で圧縮することが可能とな
る。

【０１１７】次に、図８のフローチャートを参照して、
図１の画像変換装置で行われる、画像を変換画像に変換
する変換処理について説明する。

【０１１８】フレームメモリ１には、変換対象の画像
が、順次供給されて記憶され、また、コードテーブル作
成部２には、コードテーブル作成用画像が供給される。
なお、ここでは、例えば、フレームメモリ１に記憶され
た、変換対象の画像が、その画像を変換するためのコー
ドテーブルを作成するのに用いるコードテーブル作成用
画像として供給されるものとする。

【０１１９】コードテーブル作成部２は、ステップＳ１
において、フレームメモリ１に記憶された、いま変換の
対象となっているフレームである注目フレームの画像を
用いて、コードテーブル作成処理を行い、これにより、
基準画素となる画素がとり得る各画素値ごとのコードテ
ーブルを作成する。この各画素値ごとのコードテーブル
は、コードテーブル記憶部３に供給されて記憶され、ス
テップＳ２に進む。

【０１２０】ステップＳ２では、変換対象画素取得部４
は、フレームメモリ１の注目フレームを構成する画素の
うち、ラスタスキャン順で、まだ、変換対象画素とされ
ていない画素を、変換対象画素として読み出し、変換部
６に供給する。さらに、ステップＳ２では、基準画素取
得部５は、フレームメモリ１から、変換対象画素の左隣
の画素を、基準画素として読み出し、変換部６に供給す
る。

【０１２１】そして、ステップＳ３に進み、変換部６
は、コードテーブル記憶部３に記憶された、画素値が取
り得る値ごとのコードテーブルのうち、基準画素取得部
５からの基準画素の画素値に対するものを参照し、その
コードテーブルにしたがって、変換対象画素取得部４か
らの変換対象画素の画素値を、その画素値に対応付けら
れている割当コードに変換して、ステップＳ４に進む。
ステップＳ４では、変換部６は、画素値を割当コードに
変換した変換対象画素、即ち、変換画素を、フレームメ
モリ７に供給して、対応する位置のアドレスに記憶させ
る。

【０１２２】その後、ステップＳ５に進み、注目フレー
ムを構成するすべての画素を、変換対象画素として、そ
の画素値の変換を行ったかどうかが判定される。ステッ
プＳ５において、注目フレームを構成する画素のすべて
を、変換対象画素として、その画素値の変換を、まだ行
っていないと判定された場合、ステップＳ２に戻り、以
下、同様の処理が繰り返される。

【０１２３】また、ステップＳ５において、注目フレー
ムを構成する画素のすべてを、変換対象画素として、そ
の画素値の変換を行ったと判定された場合、即ち、フレ
ームメモリ７に、注目フレームに対応する変換画像が記
憶された場合、フレームメモリ７から変換画像が読み出
されるとともに、コードテーブル記憶部３に記憶され
た、その変換画像を得るのに用いたコードテーブル（各
画素値ごとのコードテーブルのセット）が読み出されて
出力される。

【０１２４】そして、ステップＳ６に進み、フレームメ
モリ１に、注目フレームの次のフレームが記憶されてい
るかどうかが判定される。ステップＳ６において、注目
フレームの次のフレームが記憶されていると判定された
場合、その、次のフレームを、新たに注目フレームとし
て、ステップＳ１に戻り、以下、同様の処理が繰り返さ
れる。

【０１２５】また、ステップＳ６において、フレームメ
モリ１に、注目フレームの次のフレームが記憶されてい
ないと判定された場合、処理を終了する。

【０１２６】なお、図８のフローチャートによれば、あ
るフレームの画像が変換画像に変換されるごとに、その
変換に用いるコードテーブルが作成されるから、各フレ
ームごとに、そのフレームに対するコードテーブルが得
られることになる。

【０１２７】但し、コードテーブルの作成は、例えば、
２フレーム以上の画像ごとに作成することが可能であ
る。

【０１２８】また、コードテーブルは、所定の画像を用
いて、あらかじめ作成しておき、コードテーブル記憶部
３に記憶させておくことも可能である。この場合、図１
の画像変換装置において、コードテーブル作成部２は不
要となる（従って、図８のステップＳ１の処理も不要で
ある）。さらに、この場合、一連の画像を変換するの
に、１セットのコードテーブルがあれば済むことにな
る。

【０１２９】次に、図９のフローチャートを参照して、
図８のステップＳ１で行われる、コードテーブル作成部
２（図２）によるコードテーブル作成処理について、さ
らに説明する。

【０１３０】フレームメモリ１１には、コードテーブル
作成用画像データが供給されて記憶される。

【０１３１】そして、ステップＳ１１において、画素選
択部１２は、画像データを構成する画素値が取り得る値
のうちの１つを、基準画素の画素値として設定し、ステ
ップＳ１２に進む。ステップＳ１２では、画素選択部１
２は、フレームメモリ１１のコードテーブル作成用画像
データから、ステップＳ１１で設定された画素値（以
下、適宜、設定画素値という）を有する画素を、基準画
素として検索し、その基準画素の右隣の画素を、選択画
素として選択して、ヒストグラム作成部１３に供給す
る。

【０１３２】ヒストグラム作成部１３は、ステップＳ１
３において、画素選択部１２からの選択画素の画素値の
度数分布（ヒストグラム）を作成し、コード生成部１４
に供給する。コード生成部１４は、ステップＳ１４にお
いて、ヒストグラム作成部１３からの度数分布に基づい
て、いま基準画素となっている画素値（設定画素値）に
対するコードテーブルを、図７で説明したようにして作
成する。

【０１３３】即ち、コード生成部１４は、ヒストグラム
作成部１３からの度数分布に基づき、基準画素の右隣の
画素（選択画素）の各画素値（基準画素を基準とする画
素値）に対して、その画素値の度数の昇順に、コードを
割り当て、これにより、いま基準画素となっている画素
値（設定画素値）に対するコードテーブルを作成する。

【０１３４】そして、ステップＳ１５に進み、画素選択
部１２は、画像データを構成する画素値が取り得る値の
すべてを、設定画素値として処理を行ったかどうかを判
定する。ステップＳ１５において、画像データを構成す
る画素値が取り得る値のすべてを、設定画素値として、
まだ、処理を行っていないと判定された場合、ステップ
Ｓ１１に戻り、画素選択部１２において、画像データを
構成する画素値が取り得る値のうちの、まだ設定画素値
とされていない画素値の１つが、新たな設定画素値とさ
れ、以下、同様の処理が繰り返される。

【０１３５】一方、ステップＳ１５において、画像デー
タを構成する画素値が取り得る値のすべてを、設定画素
値として処理を行ったと判定された場合、即ち、画像デ
ータを構成する画素値が取り得る値のすべてに対して、
コードテーブルが得られた場合、コード生成部１４は、
そのコードテーブルを、コードテーブル記憶部３（図
１）に出力して、リターンする。

【０１３６】なお、図１の画像変換装置において（後述
する図１０の画像逆変換装置においても同様）、フレー
ムの左端または右端の画素の左隣または右隣の画素が必
要な場合は、その左隣または右隣の画素は、例えば、左
端または右端の画素と同一の画素値を有するものとし
て、あるいは、所定の画素値（例えば、０など）を有す
るものとして、処理が行われる。

【０１３７】次に、図１０は、図１の画像変換装置が出
力する変換画像を、元の画像に逆変換する画像逆変換装
置の一実施の形態の構成例を示している。

【０１３８】図１の画像変換装置が出力する変換画像と
コードテーブルは、フレームメモリ２３とコードテーブ
ル取得部２１に、それぞれ供給されるようになってい
る。

【０１３９】コードテーブル取得部２１は、そこに供給
される各画素値ごとのコードテーブルを取得し、コード
テーブル記憶部２２に供給する。コードテーブル記憶部
２２は、コードテーブル取得部２１からのコードテーブ
ルを記憶する。

【０１４０】フレームメモリ２３は、そこに供給される
変換画像を、例えば、１フレーム単位で順次記憶する。
逆変換対象画素取得部２４は、フレームメモリ２３に記
憶された変換画像を構成する変換画素を、例えば、ラス
タスキャン順に、順次、逆変換の対象（以下、適宜、逆
変換対象画素という）として取得し、逆変換部２５に供
給する。

【０１４１】逆変換部２５には、逆変換対象画素取得部
２４から逆変換対象画素が供給される他、基準画素取得
部２７から、基準画素が供給されるようになっている。
逆変換部２５は、コードテーブル記憶部２２に記憶され
た、画素値が取り得る値ごとのコードテーブルのうち、
基準画素取得部２７からの基準画素の画素値に対するも
のを参照し、そのコードテーブルにしたがって、逆変換
対象画素取得部２４からの逆変換対象画素の画素値とし
ての割当コードを、元の画素値に逆変換する。さらに、
逆変換部２５は、その逆変換後の画素値を、フレームメ
モリ２６に供給する。

【０１４２】フレームメモリ２６は、逆変換部２５から
の、逆変換された画素の画素値（元の画素値）を、対応
する位置のアドレスに記憶し、１フレーム分の画素値を
記憶すると、即ち、元の画像を復元すると、その復元し
た元の画像を出力する。

【０１４３】基準画素取得部２７は、フレームメモリ２
６に記憶された、既に逆変換された画素のうち、逆変換
対象画素が、変換対象画素とされた場合に、図１の画像
変換装置において基準画素とされる画素を取得し、これ
を基準画素として、逆変換部２５に供給する。即ち、本
実施の形態では、基準画素取得部２７は、フレームメモ
リ２６に記憶された、既に逆変換された画素のうち、逆
変換対象画素の左隣の画素を、基準画素として取得し、
逆変換部２５に供給する。

【０１４４】なお、本実施の形態では、逆変換対象画素
取得部２４は、フレームメモリ２３に記憶された変換画
像を構成する変換画素を、ラスタスキャン順に、逆変換
対象画素として取得するので、その逆変換対象画素の左
隣の画素は、既に、逆変換され、元の画素に復元され
て、フレームメモリ２６に記憶されている。

【０１４５】次に、図１１のフローチャートを参照し
て、図１０の画像逆変換装置で行われる、変換画像を、
元の画像に逆変換する逆変換処理について説明する。

【０１４６】図１の画像変換装置が出力する変換画像と
各画素値ごとのコードテーブルが供給されると、ステッ
プＳ２１において、フレームメモリ２３は、その変換画
像を記憶し、コードテーブル取得部２１は、変換画像と
ともに供給されるコードテーブルを取得して、コードテ
ーブル記憶部２２に供給する。コードテーブル記憶部２
２では、コードテーブル取得部２１からのコードテーブ
ルが記憶される。

【０１４７】そして、ステップＳ２２に進み、逆変換対
象画素取得部２４において、フレームメモリ２３に記憶
された変換画像を構成する変換画素のうち、ラスタスキ
ャン順で、まだ、逆変換対象画素とされていないもの
が、逆変換対象画素として読み出され、逆変換部２５に
供給される。さらに、ステップＳ２２では、基準画素取
得部２７において、フレームメモリ２６に記憶された、
既に逆変換された画素のうち、逆変換対象画素の左隣の
画素が、基準画素として取得され、逆変換部２５に供給
される。

【０１４８】逆変換部２５は、ステップＳ２３におい
て、コードテーブル記憶部２２に記憶された、画素値が
取り得る値ごとのコードテーブルのうち、基準画素取得
部２７からの基準画素の画素値に対するものを参照し、
そのコードテーブルにしたがって、逆変換対象画素取得
部２４からの逆変換対象画素の画素値としての割当コー
ドを、元の画素値に逆変換する。そして、ステップＳ２
４において、逆変換部２５は、その逆変換後の画素値
を、フレームメモリ２６に供給し、対応する位置のアド
レスに記憶させて、ステップＳ２５に進む。

【０１４９】ステップＳ２５では、逆変換対象画素取得
部２４において、フレームメモリ２３に記憶された変換
画像を構成するすべての画素を、逆変換対象画素とし
て、その画素値の逆変換を行ったかどうかが判定され
る。ステップＳ２５において、変換画像を構成する画素
のすべてを、逆変換対象画素として、その画素値の変換
を、まだ行っていないと判定された場合、ステップＳ２
２に戻り、以下、同様の処理が繰り返される。

【０１５０】また、ステップＳ２５において、変換画像
を構成する画素のすべてを、逆変換対象画素として、そ
の画素値の逆変換を行ったと判定された場合、即ち、フ
レームメモリ２６に、変換画像を逆変換した元の画像が
記憶された場合、フレームメモリ２６から、その元の画
像が読み出され、処理を終了する。

【０１５１】なお、図１１のフローチャートにしたがっ
た逆変換処理は、画像逆変換装置に対して、変換画像と
各画素値ごとのコードテーブルが供給されるごとに行わ
れる。

【０１５２】また、ここでは、図１０の画像逆変換装置
に対して、変換画像とともに、コードテーブルが供給さ
れるものとしたが、図１の画像変換装置において、上述
したように、コードテーブルを、あらかじめ作成してお
き、コードテーブル記憶部３に記憶させておく場合に
は、図１０の画像逆変換装置においても、それと同一の
コードテーブルを、コードテーブル記憶部２２に記憶さ
せておくようにすることができる。この場合、図１０の
画像逆変換装置は、コードテーブル取得部２１を設けず
に構成することができる。

【０１５３】次に、上述したように、図１の画像変換装
置が出力する変換画像は、それを構成する画素値である
割当コードが、急峻で、かつ大きな偏りを有する分布と
なることから、ハフマン符号化等のエントロピー符号化
することで、高い圧縮率で圧縮することが可能となる。

【０１５４】そこで、図１２は、画像を、そのように圧
縮して伝送する画像伝送システムの一実施の形態の構成
例を示している。

【０１５５】この画像伝送システムは、画像データの圧
縮を行う圧縮装置３１と、圧縮された画像データを、元
の画像データに伸張する伸張装置３４とから構成されて
いる。

【０１５６】圧縮装置３１は、画像変換装置４１、エン
トロピー符号化部４２、およびマルチプレクサ４３で構
成されている。

【０１５７】画像変換装置４１は、図１に示した画像変
換装置と同様に構成され、圧縮対象の画像データを、上
述したようにして、変換画像に変換し、コードテーブル
とともに、エントロピー符号化部４２に出力する。エン
トロピー符号化部４２は、変換画像と、コードテーブル
それぞれに対して、ハフマン符号化等のエントロピー符
号化処理を施すことで、その圧縮を行い、マルチプレク
サ４３に出力する。

【０１５８】ここで、上述したように、変換画像は、そ
れを構成する画素値である割当コードが、急峻で、かつ
大きな偏りを有する分布となることから、エントロピー
符号化部４２では、高圧縮が実現される。

【０１５９】マルチプレクサ４３は、エントロピー符号
化部４２からの圧縮された変換画像とコードテーブルと
が多重化され、その多重化の結果得られたデータは、例
えば、地上波、衛星回線、ＣＡＴＶ（Cable Televisio
n）網、インターネット、公衆回線などでなる伝送媒体
３２を介して伝送され、あるいは、また、例えば、半導
体メモリ、光磁気ディスク、磁気ディスク、光ディス
ク、磁気テープ、相変化ディスクなどでなる記録媒体３
３に記録され、伸張装置３４に提供される。

【０１６０】伸張装置３４は、デマルチプレクサ４４、
エントロピー復号部４５、および画像逆変換装置４６で
構成されている。

【０１６１】デマルチプレクサ４４は、伝送媒体３２ま
たは記録媒体３３を介して提供されるデータを受信し、
そのデータを、エントロピー符号化された変換画像とコ
ードテーブルとに分離して、エントロピー復号部４５に
供給する。エントロピー復号部４５は、デマルチプレク
サ４４の出力を、元の変換画像とコードテーブルにそれ
ぞれ復号し、画像逆変換装置４６に供給する。

【０１６２】画像逆変換装置４６は、図１０の画像逆変
換装置と同様に構成され、上述したように、そこに供給
される変換画像を、同じくそこに供給されるコードテー
ブルを用いて、元の画像に逆変換して出力する。

【０１６３】次に、上述のように、画像を、その画素値
が、急峻で、かつ大きな偏りを有する分布となるものに
変換し、その逆変換を行う方法は、本件出願人が先に提
案した、例えば、特願平１１−２８４１９９号等に開示
されている埋め込み符号化／復号を行う場合に適用する
ことができる。

【０１６４】そこで、図１３は、本件出願人が先に提案
した画像伝送システムの構成例を示している。

【０１６５】この画像伝送システムは、符号化装置１１
０および復号装置１２０で構成されており、符号化装置
１１０は、符号化対象としての、例えば、画像を符号化
して符号化データを出力し、復号装置１２０は、その符
号化データを、元の画像に復号するようになされてい
る。

【０１６６】即ち、画像データベース１０１は、符号化
すべきディジタル画像データを記憶している。そして、
画像データベース１０１からは、そこに記憶されている
画像が読み出され、埋め込み符号化器１０３に供給され
る。

【０１６７】また、付加情報データベース１０２は、符
号化対象の画像に埋め込むべき情報としての付加情報
（ディジタルデータ）を記憶している。そして、付加情
報データベース１０２からも、そこに記憶されている付
加情報が読み出され、埋め込み符号化器１０３に供給さ
れる。

【０１６８】埋め込み符号化器１０３では、画像データ
ベース１０１からの画像、および付加情報データベース
１０２からの付加情報が受信される。さらに、埋め込み
符号化器１０３は、画像データベース１０１からの画像
が有するエネルギの偏りを利用して復号を行うことがで
きるように、その画像を、付加情報データベース１０２
からの付加情報にしたがって符号化して出力する。即
ち、埋め込み符号化器１０３は、画像が有するエネルギ
の偏りを利用して復号を行うことができるように、画像
に付加情報を埋め込むことで、その画像を符号化し、符
号化データを出力する。埋め込み符号化器１０３が出力
する符号化データは、例えば、半導体メモリ、光磁気デ
ィスク、磁気ディスク、光ディスク、磁気テープ、相変
化ディスクなどでなる記録媒体１０４に記録され、ある
いは、また、例えば、地上波、衛星回線、ＣＡＴＶ（Ca
ble Television）網、インターネット、公衆回線などで
なる伝送媒体１０５を介して伝送され、復号装置１２０
に提供される。

【０１６９】復号装置１２０は、埋め込み復号器１０６
で構成され、そこでは、記録媒体１０４または伝送媒体
１０５を介して提供される符号化データが受信される。
さらに、埋め込み復号器１０６は、その符号化データ
を、画像が有するエネルギの偏りを利用して、元の画像
および付加情報に復号する。復号された画像は、例え
ば、図示せぬモニタに供給されて表示される。

【０１７０】なお、付加情報としては、例えば、元の画
像に関連するテキストデータや、音声データ、その画像
を縮小した縮小画像等は勿論、元の画像に無関係なデー
タも用いることができる。

【０１７１】次に、図１３の埋め込み符号化器１０３に
おける符号化（埋め込み符号化）、および埋め込み復号
器１０６における復号（埋め込み復号）の原理について
説明する。

【０１７２】一般に、情報と呼ばれるものは、エネルギ
（エントロピー）の偏り（普遍性）を有し、この偏り
が、情報（価値ある情報）として認識される。即ち、例
えば、ある風景を撮影して得られる画像が、そのような
風景の画像であると人によって認識されるのは、画像
（画像を構成する各画素の画素値など）が、その風景に
対応したエネルギの偏りを有するからであり、エネルギ
の偏りがない画像は、雑音等にすぎず、情報としての利
用価値はない。

【０１７３】従って、価値ある情報に対して、何らかの
操作を施し、その情報が有する本来のエネルギの偏り
を、いわば破壊した場合でも、その破壊されたエネルギ
の偏りを元に戻すことで、何らかの操作が施された情報
も、元の情報に戻すことができる。即ち、情報を符号化
して得られる符号化データは、その情報が有する本来の
エネルギの偏りを利用して、元の価値ある情報に復号す
ることができる。

【０１７４】ここで、情報が有するエネルギ（の偏り）
を表すものとしては、例えば、相関性、連続性、相似性
などがある。

【０１７５】情報の相関性とは、その情報の構成要素
（例えば、画像であれば、その画像を構成する画素やラ
インなど）どうしの相関（例えば、自己相関や、ある構
成要素と他の構成要素との距離など）を意味する。例え
ば、画像の相関性を表すものとしては、画像のライン間
の相関があり、この相関を表す相関値としては、例え
ば、２つのラインにおける、対応する各画素値の差分の
２乗和等を用いることができる（この場合、相関値が小
さいことは、ライン間の相関が大きいことを表し、相関
値が大きいことは、ライン間の相関が小さいことを表
す）。

【０１７６】即ち、例えば、いま、図１４に示すような
Ｈラインを有する画像があった場合に、その上から１行
目のライン（第１ライン）と、他のラインとの相関は、
一般に、図１５（Ａ）に示すように、第１ラインとの距
離が近いライン（図１４における画像の上側のライン）
ほど、第Ｍラインについての相関として示すように大き
くなり、第１ラインとの距離が遠いライン（図１４にお
ける画像の下側のライン）ほど、第Ｎラインについての
相関として示すように小さくなる。従って、第１ライン
から近いほど、第１ラインとの相関が大きくなり、遠い
ほど相関が小さくなるという相関の偏りがある。

【０１７７】そこで、いま、図１４の画像において、第
１ラインから比較的近い第Ｍラインと、第１ラインから
比較的遠い第Ｎラインとの画素値を入れ替える操作を行
い（１＜Ｍ＜Ｎ≦Ｈ）、その入れ替え後の画像につい
て、第１ラインと、他のラインとの相関を計算値する
と、それは、例えば、図１５（Ｂ）に示すようになる。

【０１７８】即ち、入れ替え後の画像では、第１ライン
から近い第Ｍライン（入れ替え前の第Ｎライン）との相
関が小さくなり、第１ラインから遠い第Ｎライン（入れ
替え前の第Ｍライン）との相関が大きくなる。

【０１７９】従って、図１５（Ｂ）では、第１ラインか
ら近いほど相関が大きくなり、遠いほど相関が小さくな
るという相関性の偏りが破壊されている。しかしなが
ら、画像については、一般に、第１ラインから近いほど
相関が大きくなり、遠いほど相関が小さくなるという相
関性の偏りを利用することにより、破壊された相関性の
偏りを復元することができる。即ち、図１５（Ｂ）にお
いて、第１ラインから近い第Ｍラインとの相関が小さ
く、第１ラインから遠い第Ｎラインとの相関が大きいの
は、画像が有する本来の相関性の偏りからすれば、明ら
かに不自然であり（おかしく）、第Ｍラインと第Ｎライ
ンとは入れ替えるべきである。そして、図１５（Ｂ）に
おける第Ｍラインと第Ｎラインとを入れ替えることで、
図１５（Ａ）に示すような本来の相関性の偏りを有する
画像、即ち、元の画像を復号することができる。

【０１８０】ここで、図１４および図１５で説明した場
合においては、ラインの入れ替えが、画像の符号化を行
うこととなる。また、その符号化に際し、埋め込み符号
化器１０３では、例えば、何ライン目を移動するかや、
どのラインどうしを入れ替えるかなどが、付加情報にし
たがって決定されることになる。一方、埋め込み復号器
１０６では、符号化後の画像、即ち、ラインの入れ替え
られた画像を、その相関を利用して、ラインを元の位置
に入れ替えることにより、元の画像に戻すことが、画像
を復号することとなる。さらに、その復号に際し、埋め
込み復号器１０６において、例えば、何ライン目を移動
したかや、どのラインどうしを入れ替えたかなどを検出
することが、画像に埋め込まれた付加情報を復号するこ
とになる。

【０１８１】次に、情報の連続性についてであるが、例
えば、画像のある１ラインについて注目した場合に、そ
の注目ラインにおいて、図１６（Ａ）に示すような、画
素値の変化パターンが連続している波形が観察されたと
すると、その注目ラインと離れた他のラインでは、注目
ラインとは異なる画素値の変化パターンが観察される。
従って、注目ラインと、その注目ラインと離れた他のラ
インとにおいては、画素値の変化パターンが異なり、連
続性においても偏りがある。即ち、画像のある部分の画
素値の変化パターンに注目すると、その注目部分に隣接
する部分には、同様の画素値の変化パターンが存在し、
注目部分から離れるにつれて、異なる画素値の変化パタ
ーンが存在するという連続性の偏りがある。

【０１８２】そこで、いま、図１６（Ａ）に示した、画
像のあるラインにおける、画素値の変化パターンが連続
している波形の一部を、例えば、図１６（Ｂ）に示すよ
うに、離れたラインにおける波形の一部と入れ替える。

【０１８３】この場合、画像の連続性の偏りが破壊され
る。しかしながら、近接する部分の画素値の変化パター
ンは連続しており、離れるほど、画素値の変化パターン
が異なるという連続性の偏りを利用することにより、破
壊された連続性の偏りを復元することができる。即ち、
図１６（Ｂ）において、波形の一部の画素値の変化パタ
ーンが、他の部分の画素値の変化パターンに比較して大
きく異なっているのは、波形が有する本来の連続性の偏
りからすれば、明らかに不自然であり、他の部分の画素
値の変化パターンと異なっている部分は、他の部分の画
素値の変化パターンと同様の波形に入れ替えるべきであ
る。そして、そのような入れ替えを行うことで、連続性
の偏りが復元され、これにより、図１６（Ｂ）に示した
波形から、図１６（Ａ）に示した元の波形を復号するこ
とができる。

【０１８４】ここで、図１６で説明した場合において
は、波形の一部を、その周辺の画素値の変化パターンと
は大きく異なる画素値の変化パターンの波形に入れ替え
ることが、画像の符号化を行うこととなる。また、その
符号化に際し、埋め込み符号化器１０３では、例えば、
波形のどの部分の画素値の変化パターンを入れ替えるの
かや、画素値の変化パターンをどの程度大きく変化させ
るのかなどが、付加情報にしたがって決定されることに
なる。一方、埋め込み復号器１０６では、符号化後の信
号、即ち、大きく異なる画素値の変化パターンを一部に
有する波形を、周辺の画素値の変化パターンは連続して
おり、離れるほど、画素値の変化パターンが異なるとい
う連続性の偏りを利用して、元の波形に戻すことが、そ
の元の波形を復号することとなる。さらに、その復号に
際し、埋め込み復号器１０６において、例えば、波形の
どの部分の画素値の変化パターンが大きく変化していた
のかや、画素値の変化パターンがどの程度大きく変化し
ていたのかなどを検出することが、埋め込まれた付加情
報を復号することになる。

【０１８５】次に、情報の相似性についてであるが、例
えば、風景を撮影した画像等の一部は、画像のフラクタ
ル性（自己相似性）を利用して生成することができるこ
とが知られている。即ち、例えば、図１７（Ａ）に示す
ような、海と森を撮影した画像においては、海全体の画
素値の変化パターンと、その海の一部の画素値の変化パ
ターンとの相似性は高いが、それらの変化パターンと、
海から離れた森の画素値の変化パターンとの相似性は低
いという相似性の偏りがある。ここで、画像の相似性
は、上述のように画素値の変化パターンを比較して考え
るのではなく、エッジ形状を比較して考えても良い。

【０１８６】そこで、いま、図１７（Ａ）に示した海の
一部と、森の一部とを入れ替える。

【０１８７】この場合、画像の相似性の偏りが破壊さ
れ、図１７（Ｂ）に示すような画像が得られる。しかし
ながら、近接する部分の画素値の変化パターンは相似性
が高く、離れるほど、画素値の変化パターンの相似性が
低くなるという相似性の偏りを利用することにより、破
壊された相似性の偏りを復元することができる。即ち、
図１７（Ｂ）において、海の画像の一部が、海と相似性
の低い森の画像の一部になっていること、および森の画
像の一部が、森と相似性の低い海の画像の一部となって
いることは、画像が有する本来の相似性の偏りからすれ
ば、明らかに不自然である。具体的には、図１７（Ｂ）
において、海の画像の中の、森の画像の一部についての
相似性は、海の他の部分についての相似性に比較して極
端に低くなっており、また、森の画像の中の、海の画像
の一部についての相似性も、森の他の部分についての相
似性に比較して極端に低くなっている。

【０１８８】従って、画像が本来有する相似性の偏りか
らすれば、海の画像の一部となっている、森の画像の一
部と、森の画像の一部となっている、海の画像の一部と
は入れ替えるべきである。そして、そのような入れ替え
を行うことで、画像の相似性の偏りが復元され、これに
より、図１７（Ｂ）に示した画像から、図１７（Ａ）に
示した元の画像を復号することができる。

【０１８９】ここで、図１７で説明した場合において
は、海の画像の一部と、森の画像の一部とを入れ替える
ことが、画像の符号化を行うこととなる。また、その符
号化に際し、埋め込み符号化器１０３では、例えば、海
の画像のどの部分（画面上の位置）と、森の画像のどの
部分とを入れ替えるのかなどが、付加情報にしたがって
決定されることになる。一方、埋め込み復号器では、符
号化後の信号、即ち、海の一部が、森の一部となってい
るとともに、森の一部が、海の一部となっている画像
を、周辺の画素値の変化パターンの相似性は高く、離れ
るほど、画素値の変化パターンの相似性が低くなってい
くという相似性の偏りを利用して、元の画像に戻すこと
が、その元の画像を復号することとなる。さらに、その
復号に際し、埋め込み復号器１０６において、例えば、
海の画像のどの部分と、森の画像のどの部分とが入れ替
えられていたのかなどを検出することが、埋め込まれた
付加情報を復号することになる。

【０１９０】以上のように、埋め込み符号化器１０３に
おいて、符号化対象の画像が有するエネルギの偏りを利
用して復号を行うことができるように、その画像を、付
加情報にしたがって符号化して、符号化データを出力す
る場合には、埋め込み復号器１０６では、その符号化デ
ータを、画像が有するエネルギの偏りを利用することに
より、復号のためのオーバヘッドなしで、元の画像およ
び付加情報に復号することができる。

【０１９１】また、符号化対象の画像には、付加情報が
埋め込まれることで、その埋め込みの結果得られる画像
は、元の画像と異なる画像とされ、人が価値ある情報と
して認識することのできる画像ではなくなることから、
符号化対象の画像については、オーバヘッドなしの暗号
化を実現することができる。

【０１９２】さらに、完全可逆の電子透かしを実現する
ことができる。即ち、従来の電子透かしでは、例えば、
画質にあまり影響のない画素値の下位ビットが、電子透
かしに対応する値に、単に変更されていたが、この場
合、その下位ビットを、元の値に戻すことは困難であ
る。従って、復号画像の画質は、電子透かしとしての下
位ビットの変更により、少なからず劣化する。これに対
して、符号化データを、元の画像が有するエネルギの偏
りを利用して復号する場合には、劣化のない元の画像お
よび付加情報を得ることができ、従って、付加情報を電
子透かしとして用いることで、電子透かしに起因して復
号画像の画質が劣化することはない。

【０１９３】また、埋め込まれた付加情報は、符号化デ
ータから画像を復号することで取り出すことができるの
で、画像の符号化結果とともに、オーバヘッドなしでサ
イドインフォメーションを提供することができる。言い
換えれば、付加情報を取り出すためのオーバヘッドなし
で、その付加情報を画像に埋め込むことができるので、
その埋め込みの結果得られる符号化データは、付加情報
の分だけ圧縮（埋め込み圧縮）されているということが
できる。従って、例えば、ある画像の半分を符号化対象
とするとともに、残りの半分を付加情報とすれば、符号
化対象である半分の画像に、残りの半分の画像を埋め込
むことができるから、この場合、画像は、単純には、１
／２に圧縮されることになる。

【０１９４】さらに、符号化データは、元の画像が有す
るエネルギの偏りという、いわば統計量を利用して復号
されるため、誤りに対する耐性の強いものとなる。即
ち、ロバスト性の高い符号化であるロバスト符号化（統
計的符号化）を実現することができる。

【０１９５】また、符号化データは、元の画像が有する
エネルギの偏りを利用して復号されるため、そのエネル
ギの偏りに特徴があるほど、即ち、例えば、画像につい
ては、そのアクティビティが高いほど、あるいは、冗長
性が低いほど、多くの付加情報を埋め込むことができ
る。ここで、上述したように、付加情報の埋め込みの結
果得られる符号化データは、付加情報の分だけ圧縮され
ているということができるが、この圧縮という観点から
すれば、符号化対象の情報が有するエネルギの偏りを利
用して復号を行うことができるように、その情報を、付
加情報にしたがって符号化する方式（埋め込み符号化方
式）によれば、画像のアクティビティが高いほど、ある
いは、画像の冗長性が低いほど、圧縮率が高くなる。こ
の点、埋め込み符号化方式は、従来の符号化方式と大き
く異なる（従来の符号化方式である、例えばＭＰＥＧ
（Moving Picture Experts Group）方式などでは、基本
的に、画像のアクティビティが高いほど、あるいは、画
像の冗長性が低いほど、圧縮率は低くなる）。

【０１９６】さらに、例えば、上述したように、画像を
符号化対象とする一方、付加情報として、画像とは異な
るメディアの、例えば、音声を用いるようにすること
で、音声をキーとして、画像の提供を行うようなことが
可能となる。即ち、符号化装置１１０側において、例え
ば、契約者が発話した音声「開けゴマ」など付加情報と
して画像に埋め込んでおき、復号装置１２０側では、ユ
ーザに、音声「開けゴマ」を発話してもらい、その音声
と、画像に埋め込まれた音声とを用いて話者認識を行う
ようにする。このようにすることで、例えば、話者認識
の結果、ユーザが契約者である場合にのみ、自動的に、
画像を提示するようなことが可能となる。なお、この場
合、付加情報としての音声は、いわゆる特徴パラメータ
ではなく、音声波形そのものを用いることが可能であ
る。

【０１９７】また、例えば、音声を符号化対象とする一
方、付加情報として、音声とは異なるメディアの、例え
ば、画像を用いるようにすることで、画像をキーとし
て、音声の提供を行うようなこと（例えば、顔認識後の
音声応答）が可能となる。即ち、符号化装置１１０側に
おいて、例えば、ユーザへの応答としての音声に、その
ユーザの顔の画像を埋め込み、復号装置１２０側では、
ユーザの顔を撮影し、その結果得られる画像とマッチン
グする顔画像が埋め込まれている音声を出力するように
することで、ユーザごとに異なる音声応答を行う音声応
答システムを実現することが可能となる。

【０１９８】さらに、音声に、音声を埋め込んだり、画
像に、画像を埋め込んだりするような、あるメディアの
情報に、それと同一メディアの情報を埋め込むようなこ
とも可能である。あるいは、また、画像に、契約者の音
声と顔画像を埋め込んでおけば、ユーザの音声と顔画像
とが、画像に埋め込まれているものと一致するときの
み、その画像を提示するようにする、いわば二重鍵シス
テムなどの実現も可能となる。

【０１９９】また、例えば、テレビジョン放送信号を構
成する、いわば同期した画像と音声のうちのいずれか一
方に、他方を埋め込むようなことも可能であり、この場
合、異なるメディアの情報どうしを統合した、いわば統
合符号化を実現することができる。

【０２００】さらに、埋め込み符号化方式では、上述し
たように、情報には、そのエネルギの偏りに特徴がある
ほど、多くの付加情報を埋め込むことができる。従っ
て、例えば、ある２つの情報について、エネルギの偏り
に特徴がある方を適応的に選択し、その選択した方に、
他方を埋め込むようにすることで、全体のデータ量を制
御することが可能となる。即ち、２つの情報どうしの間
で、一方の情報によって、他方の情報量を、いわば吸収
するようなことが可能となる。そして、このように全体
のデータ量を制御することができる結果、伝送路の伝送
帯域や使用状況、その他の伝送環境にあったデータ量に
よる情報伝送（環境対応ネットワーク伝送）が可能とな
る。

【０２０１】また、例えば、画像に、その画像を縮小し
た画像を埋め込むことで（あるいは、音声に、その音声
を間引いたものを埋め込むことで）、データ量を増加す
ることなく、いわゆる階層符号化（下位階層の情報を少
なくすることにより、上位階層の情報を生成する符号
化）を実現することができる。

【０２０２】さらに、例えば、画像に、その画像を検索
するためのキーとなる画像を埋め込んでおくことで、そ
のキーとなる画像に基づいて、画像の検索を行うデータ
ベースを実現することが可能となる。

【０２０３】次に、図１８は、画像の連続性を利用して
元に戻すことができるように、画像に付加情報を埋め込
む埋め込み符号化を行う場合の図１３の埋め込み符号化
器１０３の構成例を示している。

【０２０４】画像データベース１０１から供給される画
像は、フレームメモリ１３１に供給されるようになされ
ており、フレームメモリ１３１は、画像データベース１
０１からの画像を、例えば、フレーム単位で一時記憶す
るようになされている。

【０２０５】ＣＰＵ（Central Processing Unit）１３
２は、プログラムメモリ１３３に記憶されたプログラム
を実行することで、後述する埋め込み符号化処理を行う
ようになされている。即ち、CPU１３２は、プログラム
メモリ１３３に記憶されているプログラムにしたがっ
て、付加情報データベース１０２からメモリ１３４を介
して供給される付加情報を受信し、その付加情報を、フ
レームメモリ１３１に記憶された画像に埋め込むように
なされている。具体的には、CPU１３２は、フレームメ
モリ１３１に記憶された画像を構成する画素値を、メモ
リ１３４に記憶された付加情報にしたがって変更するこ
とで、その画素値に、付加情報を埋め込むようになされ
ている。この付加情報が埋め込まれた画像は、符号化デ
ータとして出力されるようになされている。

【０２０６】プログラムメモリ１３３は、例えば、ＲＯ
Ｍ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memo
ry）などで構成され、CPU１３２に、埋め込み符号化処
理を行わせるためのコンピュータプログラムや必要なデ
ータを記憶している。

【０２０７】メモリ１３４は、付加情報データベース１
０２が記憶している付加情報を読み出し、一時記憶する
ようになされている。出力バッファ１３５は、CPU１３
２によって埋め込み符号化処理が行われることにより得
られる符号化データを一時記憶して出力するようになさ
れている。

【０２０８】なお、フレームメモリ１３１は、複数のフ
レームを記憶することのできるように、複数バンクで構
成されており、バンク切り替えを行うことで、フレーム
メモリ１３１では、画像データベース１０１から供給さ
れる画像の記憶、およびCPU１３２による埋め込み符号
化処理の対象となっている画像の記憶を、同時に行うこ
とができるようになされている。これにより、画像デー
タベース１０１から供給される画像が、動画であって
も、符号化データのリアルタイム出力を行うことができ
るようになされている。

【０２０９】次に、図１９は、図１８の埋め込み符号化
器１０３の機能的な構成例を示している。なお、この図
１９に示した機能的な構成は、CPU１３２がプログラム
メモリ１３３に記憶されたコンピュータプログラムを実
行することで実現されるようになされている。

【０２１０】フレームメモリ１３１、メモリ１３４、ま
たは出力バッファ１３５それぞれは、図１８で説明した
ものと同一のものである。

【０２１１】度数分布算出部１４１は、フレームメモリ
１３１に記憶された符号化対象の画像の画素値の度数分
布（ヒストグラム）を、例えば、１フレーム単位で求
め、変更対象画素値／変更値決定部１４２に供給するよ
うになされている。変更対象画素値／変更値決定部１４
２は、度数分布算出部１４１から供給される画素値の度
数分布に基づき、フレームメモリ１３１に記憶された符
号化対象の画像を構成する画素値の中から、付加情報に
したがって変更する画素値（以下、適宜、変更対象画素
値という）を決定するとともに、その変更対象画素値を
変更する値（以下、適宜、変更値という）を決定し、画
素値変更部１４３に供給するようになされている。画素
値変更部１４３は、フレームメモリ１３１に記憶された
符号化対象のフレームを構成する画素値を、所定の順序
としての、例えば、ラスタスキャン順で読み出し、その
読み出した画素値が、変更対象画素値に一致しない場合
には、そのまま出力バッファ１３５に供給して対応する
アドレスに記憶させるようになされている。また、画素
値変更部１４３は、読み出した画素値が、変更対象画素
値に一致する場合には、メモリ１３４に記憶された付加
情報を読み出し、その付加情報にしたがって、変更対象
画素値を変更値に変更するか、またはそのままとし、出
力バッファ１３５に供給して対応するアドレスに記憶さ
せるようになされている。

【０２１２】次に、図２０のフローチャートを参照し
て、図１９の埋め込み符号化器１０３において行われる
埋め込み符号化処理について説明する。

【０２１３】画像データベース１０１からは、そこに記
憶されている画像が読み出され、フレームメモリ１３１
に、順次供給されて記憶される。また、付加情報データ
ベース１０２からは、そこに記憶されている付加情報が
読み出され、メモリ１３４に、順次供給されて記憶され
る。

【０２１４】一方、度数分布算出部１４１では、ステッ
プＳ１０１において、フレームメモリ１３１に記憶され
た符号化対象の１フレームを構成する画素値が読み出さ
れ、その度数分布が算出される。

【０２１５】ここで、図２１に、実際の画像の画素値の
度数分布を示す。なお、図２１は、それぞれ８ビットが
割り当てられたＲＧＢコンポーネント信号で構成される
１フレームの画像のＲコンポーネントの度数分布を示し
ている。Ｒコンポーネントには、ここでは、上述したよ
うに、８ビットが割り当てられおり、従って、０乃至２
５５等の２５６の範囲の画素値をとり得るが、図２１で
は、２５０以上の画素値となる画素は存在していない。
さらに、図２１から明らかなように、一般に、画像に
は、各画素値（ここでは、０乃至２５５それぞれの値）
が、同じような数だけ存在するのではなく、多数存在す
る画素値もあれば、まったく存在しない画素値もある。
しかしながら、画素値の度数分布の変化は、一般に連続
している。

【０２１６】度数分布算出部１４１で求められた画素値
の度数分布は、変更対象画素値／変更値決定部１４２に
供給される。変更対象画素値／変更値決定部１４２は、
画素値の度数分布を受信すると、ステップＳ１０２に進
み、その度数分布に基づき、フレームメモリ１３１に記
憶された符号化対象の画像を構成する画素値の中から、
変更対象画素値とするものを決定するとともに、その変
更対象画素値を変更する値である変更値を決定する。即
ち、変更対象画素値／変更値決定部１４２は、例えば、
度数分布から、最も度数の高い画素値を検出し、それ
を、変更対象画素値として決定する。さらに、変更対象
画素値／変更値決定部１４２は、度数分布から、度数が
０になっている画素値を検出し、それを、変更値として
決定する（度数が０になっている画素値が複数ある場合
には、例えば、そのうちの１つを選択して、変更値とし
て決定する）。

【０２１７】ここで、本実施の形態では、変更対象画素
値に、付加情報が埋め込まれる。そこで、埋め込むこと
のできる付加情報のデータ量を多くするために、最も度
数の高い画素値を、変更対象画素値とするようにしてい
る。但し、変更対象画素値とする画素値は、度数の最も
高いものに限定されるものではない。

【０２１８】変更対象画素値／変更値決定部１４２にお
いて、変更対象画素値および変更値が決定されると、そ
の変更対象画素値および変更値は、画素値変更部１４３
に供給される。

【０２１９】画素値変更部１４３は、変更対象画素値お
よび変更値を受信すると、ステップＳ１０３において、
フレームメモリ１３１に記憶された符号化対象のフレー
ムを構成する最も左上の画素値を読み出し、ステップＳ
１０４に進む。ステップＳ１０４では、画素値変更部１
４３において、ステップＳ１０４で読み出された画素値
が変更対象画素値であるかどうかが判定され、変更対象
画素値でないと判定された場合、ステップＳ１０５乃至
Ｓ１０７をスキップして、ステップＳ１０８に進み、そ
の画素値が、そのまま出力バッファ１３５に供給され
て、対応するアドレスに書き込まれる。

【０２２０】また、ステップＳ１０４において、ステッ
プＳ１０４で読み出された画素値が変更対象画素値であ
ると判定された場合、ステップＳ１０５に進み、画素値
変更部１４３は、メモリ１３４から付加情報を読み出
し、ステップＳ１０６に進む。ここで、ステップＳ１０
５では、付加情報が、例えば、１ビット単位で読み出さ
れるものとする。

【０２２１】ステップＳ１０６では、画素値変更部１４
３において、ステップＳ１０５で読み出された１ビット
の付加情報が０または１のうちのいずれであるかが判定
される。ステップＳ１０６において、付加情報が、０ま
たは１のうちの、例えば、０であると判定された場合、
ステップＳ１０７をスキップして、ステップＳ１０８に
進み、画素値変更部３４において、変更対象画素値が、
そのまま出力バッファ１３５に供給されて、対応するア
ドレスに書き込まれる。即ち、０である付加情報は、変
更対象画素値を変更しないことで、その変更対象画素値
を有する画素に埋め込まれる。

【０２２２】また、ステップＳ１０６において、付加情
報が、０または１のうちの、例えば、１であると判定さ
れた場合、ステップＳ１０７に進み、画素値変更部１４
３において、変更対象画素値が変更値に変更され、ステ
ップＳ１０８に進む。ステップＳ１０８では、画素値変
更部１４３において、ステップＳ１０７で変更された変
更値が、出力バッファ１３５に供給されて、対応するア
ドレスに書き込まれる。即ち、１である付加情報は、変
更対象画素値を変更値に変更することで、その変更対象
画素値を有していた画素に埋め込まれる。

【０２２３】ステップＳ１０８の処理後は、ステップＳ
１０９に進み、いま符号化対象とされているフレームの
画素の読み出しがすべて終了したかどうかが判定され
る。ステップＳ１０９において、いま符号化対象とされ
ているフレームの画素すべての読み出しが、まだ終了し
ていないと判定された場合、ステップＳ１０３に戻り、
ラスタスキャン順に、次に処理すべき画素値が読み出さ
れ、以下、同様の処理が繰り返される。

【０２２４】また、ステップＳ１０９において、いま符
号化対象とされているフレームの画素すべての読み出し
が終了したと判定された場合、ステップＳ１１０に進
み、出力バッファ１３５に記憶されている、付加情報が
埋め込まれたフレームが、符号化データとして読み出さ
れて出力される。そして、ステップＳ１１１に進み、フ
レームメモリ１３１に、次に処理すべきフレームが記憶
されているかどうかが判定され、記憶されていると判定
された場合、ステップＳ１０１に戻り、そのフレームを
符号化対象として、同様の処理が繰り返される。

【０２２５】また、ステップＳ１１１において、フレー
ムメモリ１３１に、次に処理すべきフレームが記憶され
ていないと判定された場合、埋め込み符号化処理を終了
する。

【０２２６】以上のような埋め込み符号化処理によれ
ば、ある１フレームの画像は、次のような符号化データ
に符号化される。

【０２２７】即ち、例えば、符号化対象のフレームに、
図２２（Ａ）において・で示すように、変更対象画素値
が分布しているとすると、各変更対象画素値のうち、ラ
スタスキャン順で、０の付加情報に対応する位置にある
ものは、そのままとされ、１の付加情報に対応する位置
にあるものは、図２２（Ｂ）において×で示すように、
図２２（Ａ）のフレームには存在しない画素値、即ち、
度数が０の画素値である変更値に変更される。

【０２２８】以上のように、フレームメモリ１３１に記
憶された画像を構成する画素値のうち、度数の最も高い
画素値である変更対象画素値を、付加情報にしたがっ
て、その画像に存在しない画素値である変更値に変更す
ることにより、付加情報を埋め込む場合には、画像の連
続性（画像を構成する画素値の度数分布の連続性）の偏
りを利用して、変更値を、元の変更対象画素値に変更す
ることで、元の画像を復号することができるとともに、
付加情報を復号することができる。従って、画像の画質
の劣化を極力なくし、かつデータ量を増加せずに、画像
に付加情報を埋め込むことができる。

【０２２９】即ち、変更値は、画像の連続性、つまり、
ここでは、画像を構成する画素値の度数分布の連続性を
利用することにより、オーバヘッドなしで、元の画素値
（変更対象画素値）に復号する（戻す）こができ、さら
に、変更値と変更対象画素値を検出することで、付加情
報を復号することができる。従って、その結果得られる
復号画像（再生画像）には、基本的に、付加情報を埋め
込むことによる画質の劣化は生じない。

【０２３０】なお、符号化対象のフレームに、存在しな
い画素値がない場合には、変更対象画素値を変更する
と、その変更後の画素値と、符号化対象のフレームに最
初から存在する画素値とを区別することが困難となる。
そこで、図２０の埋め込み符号化処理のステップＳ１０
１において、度数分布を算出した後に、その度数分布か
ら、フレームに、存在しない画素値がないことが判明し
た場合には、そのフレームには付加情報を埋め込まず、
次のフレームを、符号化対象として、埋め込み符号化処
理を行うのが望ましい。

【０２３１】次に、図２３は、図１９の埋め込み符号化
器１０３が出力する符号化データを、画像の連続性を利
用して元の画像と付加情報に復号する図１３の埋め込み
復号器１０６の構成例を示している。

【０２３２】符号化データ、即ち、付加情報が埋め込ま
れた画像（以下、適宜、埋め込み画像ともいう）は、入
力バッファ１５１に供給されるようになされており、入
力バッファ１５１は、埋め込み画像を、例えば、フレー
ム単位で一時記憶するようになされている。なお、入力
バッファ１５１も、図１８のフレームメモリ１３１と同
様に構成され、バンク切り替えを行うことにより、埋め
込み画像が、動画であっても、そのリアルタイム処理が
可能となっている。

【０２３３】ＣＰＵ１５２は、プログラムメモリ１５３
に記憶されたプログラムを実行することで、後述する埋
め込み復号処理を行うようになされている。即ち、ＣＰ
Ｕ１５２は、入力バッファ１５１に記憶された埋め込み
画像を、画像の連続性を利用して元の画像と付加情報に
復号するようになされている。具体的には、ＣＰＵ１５
２は、入力バッファ１５１に記憶された復号対象のフレ
ームの画素値のうち、変更対象画素値と変更値とを検出
することで、付加情報を復号し、さらに、変更値を変更
対象画素値に変更することで、元の画像を復号するよう
になされている。

【０２３４】プログラムメモリ１５３は、例えば、図１
８のプログラムメモリ１３３と同様に構成され、ＣＰＵ
１５２に、埋め込み復号化処理を行わせるためのコンピ
ュータプログラムや必要なデータを記憶している。

【０２３５】フレームメモリ１５４は、ＣＰＵ１５２に
おいて復号された画像を、例えば、１フレーム単位で記
憶して出力するようになされている。メモリ１５５は、
ＣＰＵ１５２で復号された付加情報を一時記憶して出力
するようになされている。

【０２３６】次に、図２４は、図２３の埋め込み復号器
１０６の機能的な構成例を示している。なお、この図２
４に示した機能的な構成は、ＣＰＵ１５２がプログラム
メモリ１５３に記憶されたコンピュータプログラムを実
行することで実現されるようになされている。

【０２３７】入力バッファ１５１、フレームメモリ１５
４、またはメモリ１５５それぞれは、図２３で説明した
ものと同一のものである。

【０２３８】度数分布算出部１６１は、入力バッファ１
５１に記憶された復号対象の埋め込み画像のフレームを
構成する画素値を読み出し、その度数分布を求めて、変
更対象画素値／変更値決定部１６２に供給するようにな
されている。変更対象画素値／変更値決定部１６２は、
度数分布算出部１６１からの画素値の度数分布に基づ
き、埋め込み画像を構成する画素値の中から、埋め込み
符号化器１０３において変更対象画素値と変更値それぞ
れに決定された画素値を求め（決定し）、画素値変更部
１６３に供給するようになされている。画素値変更部１
６３は、変更対象画素値／変更値決定部１６２の出力か
ら、変更対象画素値および変更値を認識し、入力バッフ
ァ１５１に記憶された復号対象の埋め込み画像のフレー
ムの中の変更対象画素値および変更値を検出すること
で、その埋め込み画像に埋め込まれた付加情報を復号し
て、メモリ１５５に供給するようになされている。さら
に、画素値変更部１６３は、埋め込み画像の中の変更値
を変更対象画素値に変更することで、その埋め込み画像
を、元の画像に復号し、フレームメモリ１５４に供給す
るようになされている。

【０２３９】次に、図２５のフローチャートを参照し
て、図２４の埋め込み復号器１０６において行われる埋
め込み復号処理について説明する。

【０２４０】入力バッファ１５１では、そこに供給され
る埋め込み画像（符号化データ）が、例えば、１フレー
ム単位で順次記憶される。

【０２４１】一方、度数分布算出部１６１では、ステッ
プＳ１２１において、入力バッファ１５１に記憶された
復号対象の埋め込み画像のフレームが読み出され、その
フレームを構成する画素値の度数分布が求められる。こ
の度数分布は、変更対象画素値／変更値決定部１６２に
供給される。

【０２４２】変更対象画素値／変更値決定部１６２は、
度数分布算出部１６１から度数分布を受信すると、ステ
ップＳ１２２において、その度数分布に基づいて、埋め
込み符号化器１０３において決定された変更対象画素値
および変更値を求める。

【０２４３】即ち、埋め込み画像に符号化された元の画
像を構成する画素値が、例えば、図２６（Ａ）に示すよ
うな連続した度数分布を有していたとすると、埋め込み
符号化器１０３では、度数の最も高い画素値Ｐ₁が変更
対象画素値として決定される。なお、図２６では、画素
値のとりうる範囲が、０乃至ＭＡＸとされており、ま
た、元の画像は、画素値Ｐ_min以下の画素および画素値
Ｐ_max以上の画素が存在しないものとなっている（０＜
Ｐ_min＜Ｐ_max＜ＭＡＸ）。

【０２４４】さらに、この場合、埋め込み符号化器１０
３において、画素値Ｐ_min以下の、元の画像に存在しな
いある画素値Ｐ₂が変更値として決定され、埋め込み符
号化が行われたとすると、その結果得られる埋め込み画
像の画素値の度数分布は、例えば、図２６（Ｂ）に示す
ようなものとなる。即ち、変更対象画素値Ｐ₁の度数
は、それに近い画素値（例えば、両隣の画素値）の度数
に比較して極端に低くなり、変更値Ｐ₂の度数は、逆
に、それに近い画素値の度数に比較して極端に高くな
る。

【０２４５】その結果、例えば、画素値の小さいものか
ら、画素値ｎの度数と画素値ｎ＋１の度数との差分（＝
画素値ｎの度数−画素値ｎ＋１の度数）（以下、適宜、
度数差分という）を求めていくと、その度数差分は、変
更対象画素値Ｐ₁の付近（ｎ＝Ｐ₁のときと、ｎ＋１＝Ｐ
₁のとき）において、図２７（Ａ）に示すように、極端
に大きくなった後、極端に小さくなる（不連続にな
る）。また、度数差分は、変更値Ｐ₂の付近（ｎ＝Ｐ₂の
ときと、ｎ＋１＝Ｐ₂のとき）において、図２７（Ｂ）
に示すように、極端に小さくなった後、極端に大きくな
る（不連続になる）。

【０２４６】従って、埋め込み符号化器１０３において
決定された変更対象画素値および変更値は、度数差分を
サーチしていくことで求めることができ、変更対象画素
値／変更値決定部１６２では、そのようにして、埋め込
み画像の画素値の度数分布に基づき、埋め込み符号化器
１０３において決定された変更対象画素値および変更値
を求めるようになされている。

【０２４７】図２５に戻り、変更対象画素値／変更値決
定部１６２は、埋め込み符号化器１０３において決定さ
れた変更対象画素値および変更値を求めると、それら
を、画素値変更部１６３に出力し、ステップＳ１２３に
進む。

【０２４８】ステップＳ１２３では、画素値変更部１６
３において、入力バッファ１５１に記憶された復号対象
の埋め込み画像のフレームを構成する最も左上の画素値
が読み出され、ステップＳ１２４に進み、その画素値が
判定される。ステップＳ１２４において、読み出された
画素値が、変更対象画素値および変更値のいずれでもな
いと判定された場合、画素値変更部１６３は、ステップ
Ｓ１２８に進み、その画素値を、フレームメモリ１５４
に供給し、対応するアドレスに記憶させる。ここで、変
更対象画素値および変更値のいずれでもない画素には、
付加情報は埋め込まれていないから、その復号は行われ
ない（することができない）（する必要がない）。

【０２４９】また、ステップＳ１２４において、読み出
された画素値が、変更対象画素値であると判定された場
合、ステップＳ１２５に進み、画素値変更部１６３は、
メモリ１５５に、付加情報の復号結果として、０または
１のうちの、変更対象画素値に対応する０を供給して記
憶させる。そして、ステップＳ１２８に進み、画素値変
更部１６３は、変更対象画素値を、そのまま、フレーム
メモリ１５４に供給し、対応するアドレスに記憶させ
る。

【０２５０】さらに、ステップＳ１２４において、読み
出された画素値が、変更値であると判定された場合、ス
テップＳ１２６に進み、画素値変更部１６３は、変更値
を、変更対象画素値に変更し、これにより、元の画素値
に復号して、ステップＳ１２７に進む。ステップＳ１２
７では、画素値変更部１６３において、メモリ１５５に
対して、付加情報の復号結果として、０または１のうち
の、変更値に対応する１が供給されて書き込まれる。そ
して、ステップＳ１２８に進み、画素値変更部１６３
は、変更対象画素値（ステップＳ１２６において、変更
値を変更したもの）を、フレームメモリ１５４に供給
し、対応するアドレスに記憶させる。

【０２５１】ステップＳ１２８の処理後は、ステップＳ
１２９に進み、いま復号対象とされている埋め込み画像
のフレームの画素の読み出しがすべて終了したかどうか
が判定される。ステップＳ１２９において、いま復号対
象とされている埋め込み画像のフレームの画素すべての
読み出しが、まだ終了していないと判定された場合、ス
テップＳ１２３に戻り、ラスタスキャン順に、次に処理
すべき画素値が読み出され、以下、同様の処理が繰り返
される。

【０２５２】また、ステップＳ１２９において、いま復
号対象とされている埋め込み画像の画素すべての読み出
しが終了したと判定された場合、フレームメモリ１５４
またはメモリ１５５にそれぞれ記憶された１フレームの
復号画像または付加情報が読み出されて出力される。そ
して、ステップＳ１３０に進み、入力バッファ１５１
に、次に処理すべき埋め込み画像のフレームが記憶され
ているかどうかが判定され、記憶されていると判定され
た場合、ステップＳ１２１に戻り、そのフレームを復号
対象として、同様の処理が繰り返される。

【０２５３】また、ステップＳ１３０において、入力バ
ッファ１５１に、次に処理すべき埋め込み画像のフレー
ムが記憶されていないと判定された場合、埋め込み復号
処理を終了する。

【０２５４】以上のように、付加情報が埋め込まれた画
像である符号化データを、画像の連続性を利用して、元
の画像と付加情報に復号するようにしたので、その復号
のためのオーバヘッドがなくても、符号化データを、元
の画像と付加情報に復号することができる。従って、そ
の復号画像には、基本的に、付加情報を埋め込むことに
よる画質の劣化は生じない。

【０２５５】なお、本実施の形態では、埋め込み符号化
処理において、付加情報にしたがい、変更対象画素値
を、そのままとする（変更対象画素値に変更する）か、
または変更値に変更するようにしたが、符号化対象の画
像に、存在しない画素値が２以上ある場合には、例え
ば、そのうちの２つを第１の変更値と第２の変更値と
し、付加情報にしたがい、変更対象画素値を、第１の変
更値に変更するか、または第２の変更値に変更するよう
にすることが可能である。ここで、変更対象画素値を、
そのままとするか、または変更値に変更する場合には、
符号化対象の画像に、存在しない画素値が１つあれば良
いが、変更対象画素値を、第１または第２の変更値に変
更する場合には、符号化対象の画像に、存在しない画素
値が２以上ある必要がある。しかしながら、変更対象画
素値を、第１または第２の変更値に変更する場合には、
埋め込み画像には、変更対象画素値が存在しなくなるの
で、埋め込み復号器１０６において、埋め込み画像の度
数分布から、より精度良く、変更対象画素値を求めるこ
とが可能となる。

【０２５６】さらに、符号化対象の画像に、存在しない
画素値が複数ある場合には、その複数の画素値をすべて
変更値とし、付加情報にしたがい、変更対象画素値を、
複数の変更値のうちのいずれかに変更するようにするこ
とが可能である。この場合、１画素に、２ビット以上の
付加情報を埋め込むことが可能となる。

【０２５７】また、本実施の形態では、埋め込み符号化
処理において、符号化対象の画像の画素値を、ラスタス
キャン順に処理するようにしたが、その処理の順番は、
ラスタスキャン順に限定されるものではない。即ち、度
数分布を求める画素値を読み出すことができれば良いの
で、処理の順番は、列方向や斜め方向であってもかまわ
ない。

【０２５８】さらに、本実施の形態では、埋め込み符号
化処理および埋め込み復号処理において、フレーム単位
で度数分布を求めるようにしたが、度数分布は、その
他、例えば、１フレームを幾つかのブロックに分けて、
そのブロック単位で求めても良いし、複数フレーム単位
で求めても良い。

【０２５９】また、本実施の形態では、埋め込み復号器
１０６において、埋め込み符号化器１０３で決定された
変更対象画素値および変更値を求めるようにしたが、変
更対象画素値および変更値は、僅かな量のデータであ
り、埋め込み画像に、オーバーヘッドとして含めるよう
にしても良い。

【０２６０】さらに、埋め込み符号化の対象とする画像
が、例えば、ＲＧＢコンポーネント信号で構成されるカ
ラー画像などである場合には、ＲＧＢそれぞれについ
て、埋め込み符号化処理を施すことが可能である。

【０２６１】また、付加情報として用いる情報は、特に
限定されるものではなく、例えば、画像や、音声、テキ
スト、コンピュータプログラム、制御信号、その他のデ
ータを付加情報として用いることが可能である。なお、
画像データベース１０１の画像の一部を付加情報とし、
残りを、フレームメモリ１３１への供給対象とすれば、
その残りの部分に、付加情報とされた画像の一部分が埋
め込まれるから、画像の圧縮が実現されることになる。

【０２６２】さらに、本実施の形態では、付加情報を、
画像に埋め込むようにしたが、付加情報は、その他、例
えば、音声等の、値の度数分布の形状が連続性を有する
メディアに埋め込むことが可能である。

【０２６３】また、ここでは、画像に、付加情報そのも
のを埋め込むようにしたが、画像には、その他、例え
ば、付加情報の特徴量（例えば、付加情報のヒストグラ
ムや、分散、ダイナミックレンジ等）を埋め込むように
することも可能である。

【０２６４】次に、図２８は、図１３の埋め込み符号化
器１０３を、図１の画像変換装置を利用して構成した場
合の機能的構成例を示している。なお、図中、図１９に
おける場合と対応する部分については、同一の符号を付
してあり、以下では、その説明は、適宜省略する。即
ち、図２８の埋め込み符号化器１０３は、画像変換装置
１７１が新たに設けられている他は、図１９における場
合と同様に構成されている。

【０２６５】画像変換装置１７１は、図１の画像変換装
置と同様に構成されており、フレームメモリ１３１に記
憶された符号化対象の画像を、上述したようにして、変
換画像に変換し、フレームメモリ１３１に記憶させるよ
うになっている。

【０２６６】なお、ここでは、説明を簡単にするため
に、画像変換装置１７１においては、あらかじめ作成さ
れた、画素値として取り得る値ごとのコードテーブルが
記憶されているものとする。

【０２６７】従って、図２８の実施の形態では、度数分
布算出部１４１、変更対象画素値／変更値決定部１４
２、および画素値変更部１４３において、変換画像を対
象に、上述したような埋め込み符号化処理が行われる。

【０２６８】次に、図２９のフローチャートを参照し
て、図２８の埋め込み符号化器１０３における埋め込み
符号化処理について説明する。

【０２６９】図２８の埋め込み符号化器１０３では、ま
ず最初に、ステップＳ１４０において、画像変換装置１
７１が、フレームメモリ１３１に記憶された符号化対象
の画像を、変換画像に変換し、フレームメモリ１３１に
記憶させる。

【０２７０】そして、ステップＳ１４１乃至Ｓ１５１に
おいて、図２０のステップＳ１０１乃至Ｓ１１１におけ
る場合とそれぞれ同様の処理が行われ、これにより、変
換画像を対象として、図２０で説明した場合と同様の埋
め込み符号化処理が行われ、付加情報が埋め込まれる。

【０２７１】以上のように、画像そのものではなく、変
換画像に対して、付加情報を埋め込むことで、より効率
的な埋め込み符号化を行うことが可能となる。

【０２７２】即ち、画像変換装置１７１において得られ
る変換画像を構成する変換画素の画素値の分布は、上述
したように、急峻で大きな偏りを有する。従って、変換
画像に付加情報を埋め込む場合には、変更対象画素値と
される最も度数の高い変換画素（の画素値）の数は、元
の画像の画素値そのものに付加情報を埋め込む場合に比
較して、膨大な個数となり、その結果、そのような膨大
な数の変換画素に対して、多量の付加情報を埋め込むこ
とが可能となる。

【０２７３】次に、図３０は、埋め込み符号化器１０３
が、図２８に示したように構成される場合の、図１３の
埋め込み復号器１０６の機能的な構成例を示している。
なお、図中、図２４における場合と対応する部分につい
ては、同一の符号を付してあり、以下では、その説明
は、適宜省略する。即ち、図３０の埋め込み復号器１０
６は、画像逆変換装置１８１が新たに設けられている他
は、図２４における場合と同様に構成されている。

【０２７４】画像逆変換装置１８１は、図１０の画像逆
変換装置と同様に構成され、フレームメモリ１５４に記
憶された変換画像を、元の画像に逆変換することで復元
し、フレームメモリ１５４に書き込むようになってい
る。

【０２７５】次に、図３０の埋め込み復号器１０６によ
る埋め込み復号処理について、図３１のフローチャート
を参照して説明する。

【０２７６】図３０の埋め込み復号器１０６では、ステ
ップＳ１６１乃至Ｓ１７０において、図２５のステップ
Ｓ１２１乃至Ｓ１３０における場合とそれぞれ同様の処
理が、上述したような変換画像に付加情報を埋め込んで
得られる符号化データを対象に行われる。但し、ステッ
プＳ１６９からＳ１７０に進む間に、ステップＳ１７１
において、画像逆変換装置１８１は、フレームメモリ１
５４に記憶された変換画像を構成する各変換画素の画素
値を、元の画素値に逆変換し、フレームメモリ１５４に
書き込む。

【０２７７】即ち、図２８の埋め込み符号化器１０３が
出力する符号化データは、上述したように、変換画像
に、付加情報が埋め込まれたものであるから、そのよう
な符号化データに対して、図２５のステップＳ１２１乃
至Ｓ１２８とそれぞれ同様のステップＳ１６１乃至Ｓ１
６８の処理が施されることにより、フレームメモリ１５
４には、変換画像が書き込まれることになる。ステップ
Ｓ１７１では、画像逆変換装置１８１において、その変
換画像が、上述したようにして逆変換され、その結果得
られる元の画像が、フレームメモリ１５４に書き込まれ
る。

【０２７８】以上のような埋め込み復号処理によれば、
上述したように、多量の付加情報が埋め込まれた画像
を、元の画像と付加情報とに復号することができる。

【０２７９】なお、本実施の形態では、CPU１３２また
は１５２に、コンピュータプログラムを実行させること
で、埋め込み符号化処理または埋め込み復号処理をそれ
ぞれ行うようにしたが、これらの処理は、それ専用のハ
ードウェアによって行うことも可能である。

【０２８０】次に、上述した一連の処理は、汎用のコン
ピュータ等に、プログラムをインストールして行わせる
ことが可能である。

【０２８１】そこで、図３２は、上述した一連の処理を
実行するプログラムがインストールされる汎用のコンピ
ュータの一実施の形態の構成例を示している。

【０２８２】プログラムは、コンピュータに内蔵されて
いる記録媒体としてのハードディスク２０５やＲＯＭ２
０３に予め記録しておくことができる。

【０２８３】あるいはまた、プログラムは、フロッピー
（登録商標）ディスク、CD-ROM(Compact Disc Read Onl
y Memory)，MO(Magneto optical)ディスク，DVD(Digita
l Versatile Disc)、磁気ディスク、半導体メモリなど
のリムーバブル記録媒体２１１に、一時的あるいは永続
的に格納（記録）しておくことができる。このようなリ
ムーバブル記録媒体２１１は、いわゆるパッケージソフ
トウエアとして提供することができる。

【０２８４】なお、プログラムは、上述したようなリム
ーバブル記録媒体２１１からコンピュータにインストー
ルする他、ダウンロードサイトから、ディジタル衛星放
送用の人工衛星を介して、コンピュータに無線で転送し
たり、LAN(Local Area Network)、インターネットとい
ったネットワークを介して、コンピュータに有線で転送
し、コンピュータでは、そのようにして転送されてくる
プログラムを、通信部２０８で受信し、内蔵するハード
ディスク２０５にインストールすることができる。

【０２８５】コンピュータは、CPU(Central Processing
Unit)２０２を内蔵している。CPU２０２には、バス２
０１を介して、入出力インタフェース２１０が接続され
ており、CPU２０２は、入出力インタフェース２１０を
介して、ユーザによって、キーボードや、マウス、マイ
ク等で構成される入力部２０７が操作等されることによ
り指令が入力されると、それにしたがって、ROM(Read O
nly Memory)２０３に格納されているプログラムを実行
する。あるいは、また、CPU２０２は、ハードディスク
２０５に格納されているプログラム、衛星若しくはネッ
トワークから転送され、通信部２０８で受信されてハー
ドディスク２０５にインストールされたプログラム、ま
たはドライブ２０９に装着されたリムーバブル記録媒体
２１１から読み出されてハードディスク２０５にインス
トールされたプログラムを、RAM(Random Access Memor
y)２０４にロードして実行する。これにより、CPU２０
２は、上述したフローチャートにしたがった処理、ある
いは上述したブロック図の構成により行われる処理を行
う。そして、CPU２０２は、その処理結果を、必要に応
じて、例えば、入出力インタフェース２１０を介して、
LCD(Liquid CryStal Display)やスピーカ等で構成され
る出力部２０６から出力、あるいは、通信部２０８から
送信、さらには、ハードディスク２０５に記録等させ
る。

【０２８６】ここで、本明細書において、コンピュータ
に各種の処理を行わせるためのプログラムを記述する処
理ステップは、必ずしもフローチャートとして記載され
た順序に沿って時系列に処理する必要はなく、並列的あ
るいは個別に実行される処理（例えば、並列処理あるい
はオブジェクトによる処理）も含むものである。

【０２８７】また、プログラムは、１のコンピュータに
より処理されるものであっても良いし、複数のコンピュ
ータによって分散処理されるものであっても良い。さら
に、プログラムは、遠方のコンピュータに転送されて実
行されるものであっても良い。

【０２８８】なお、本実施の形態では、ある画素の左隣
の画素を基準画素としたが、その他、例えば、右隣の画
素や、その上または下に隣接する画素、隣接しないが近
い位置にある画素等を、基準画素とすることが可能であ
る。さらに、例えば、前のフレームの同一位置にある画
素や、動き補償を行った後の前のフレームの同一位置に
ある画素等を、基準画素とすることも可能である。ま
た、近い位置にある幾つかの画素の画素値の平均値を求
め、その平均値を有する画素が仮想的に存在するものと
して、その仮想的な画素を、基準画素とすることも可能
である。

【０２８９】さらに、本実施の形態では、画像データを
変換の対象とするようにしたが、その他、例えば、オー
ディオデータや、コンピュータプログラム等を変換の対
象とすることが可能である。但し、本発明は、画像デー
タやオーディオデータ等のように、データどうしの間
に、何らかの相関があるものを、変換の対象とする場合
に、特に有用である。

【０２９０】

【発明の効果】本発明の第１のデータ処理装置およびデ
ータ処理方法、並びに記録媒体によれば、第１のデータ
のうちの所定の値のデータを基準データとして、第１の
データのうちの、基準データに対して所定の位置関係に
あるものの度数分布が、基準データの値ごとに生成さ
れ、その基準データの値ごとの第１のデータの度数分布
に基づいて、基準データの値ごとに、変換テーブルが生
成される。従って、その変換テーブルを用いて、第１の
データを第２のデータに変換することにより、急峻で、
大きな偏りを有する分布の第２のデータを得ることが可
能となる。

【０２９１】本発明の第２のデータ処理装置およびデー
タ処理方法、並びに記録媒体によれば、第１のデータが
選択されるとともに、その選択された第１のデータに対
して所定の位置関係にある他の第１のデータが、基準デ
ータとして選択される。そして、基準データの値ごとに
生成され、第１および第２のデータが対応付けられた変
換テーブルに基づいて、第１のデータが、第２のデータ
に変換される。従って、急峻で、大きな偏りを有する分
布の第２のデータを得ることが可能となる。

【０２９２】本発明の第３のデータ処理装置およびデー
タ処理方法、並びに記録媒体によれば、第２のデータが
選択されるとともに、その選択された第２のデータに対
して所定の位置関係にある、既に逆変換された第１のデ
ータが、基準データとして選択される。そして、基準デ
ータの値ごとに生成され、第１および第２のデータが対
応付けられた変換テーブルに基づいて、第２のデータ
が、第１のデータに逆変換される。従って、急峻で、大
きな偏りを有する分布の第２のデータを、元の第１のデ
ータに逆変換することが可能となる。

【０２９３】本発明の第４のデータ処理装置およびデー
タ処理方法、並びに記録媒体によれば、第１のデータが
選択されるとともに、その選択された第１のデータに対
して所定の位置関係にある他の第１のデータが、基準デ
ータとして選択される。さらに、基準データの値ごとに
生成され、第１および第２のデータが対応付けられた変
換テーブルに基づいて、第１のデータが、第２のデータ
に変換される。また、第２のデータの少なくとも一部の
データの度数分布が求められ、その度数分布に応じて、
一部のデータの中から、第３のデータにしたがって変更
する変更対象データが決定されるとともに、変更対象デ
ータを変更する値である変更データが決定される。そし
て、第３のデータにしたがって、変更対象データが変更
データに変更されることにより、第２のデータに、第３
のデータに関連するデータが埋め込まれる。従って、多
量のデータを埋め込むことが可能となる。

【０２９４】本発明の第５のデータ処理装置およびデー
タ処理方法、並びに記録媒体によれば、符号化データの
少なくとも一部のデータの度数分布が求められ、その度
数分布に基づき、一部のデータの中から、第３のデータ
にしたがって変更された変更対象データと、その変更対
象データを変更した値である変更データとが決定され
る。さらに、変更データが、変更対象データに変更され
ることにより、符号化データが、第２のデータに復号さ
れるとともに、符号化データに埋め込まれた第３のデー
タが復号される。その後、第２のデータが選択されると
ともに、その選択された第２のデータに対して所定の位
置関係にある、既に逆変換された第１のデータが、基準
データとして選択される。そして、基準データの値ごと
に生成され、第１および第２のデータが対応付けられた
変換テーブルに基づいて、第２のデータが、第１のデー
タに逆変換される。従って、多量のデータが埋め込まれ
た符号化データを、元のデータに復元することが可能と
なる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した画像変換装置の一実施の形態
の構成例を示すブロック図である。

【図２】図１のコードテーブル作成部２の構成例を示す
ブロック図である。

【図３】図２の画素選択部１２の処理を説明するための
図である。

【図４】図２のヒストグラム作成部１３の処理を説明す
るための図である。

【図５】実際の画像から得られた画素値のヒストグラム
を示す図である。

【図６】図２のコード生成部１４の処理を説明するため
の図である。

【図７】図２のコード生成部１４の処理を説明するため
の図である。

【図８】図１の画像変換装置による変換処理を説明する
ためのフローチャートである。

【図９】図８のステップＳ１の処理のより詳細を説明す
るためのフローチャートである。

【図１０】本発明を適用した画像逆変換装置の一実施の
形態の構成例を示すブロック図である。

【図１１】図１０の画像逆変換装置による逆変換処理を
説明するためのフローチャートである。

【図１２】本発明を適用した画像伝送システムの一実施
の形態の構成例を示すブロック図である。

【図１３】本件出願人が先に提案した画像伝送システム
の構成例を示すブロック図である。

【図１４】符号化対象の画像を示す図である。

【図１５】相関性を利用した符号化／復号を説明するた
めの図である。

【図１６】連続性を利用した符号化／復号を説明するた
めの図である。

【図１７】相似性を利用した符号化／復号を説明するた
めの図である。

【図１８】図１３の埋め込み符号化器１０３のハードウ
ェアの構成例を示すブロック図である。

【図１９】図１８の埋め込み符号化器１０３の機能的構
成例を示すブロック図である。

【図２０】埋め込み符号化処理を説明するためのフロー
チャートである。

【図２１】実際の画像の画素値の度数分布を示す図であ
る。

【図２２】埋め込み符号化処理の結果を説明するための
図である。

【図２３】図１３の埋め込み復号器１０６のハードウェ
アの構成例を示すブロック図である。

【図２４】図２３の埋め込み復号器１０６の機能的構成
例を示すブロック図である。

【図２５】埋め込み復号処理を説明するためのフローチ
ャートである。

【図２６】図２５のステップＳ１２２の処理を説明する
ための図である。

【図２７】図２５のステップＳ１２２の処理を説明する
ための図である。

【図２８】本発明を適用した、図１３の埋め込み符号化
器１０３の一実施の形態の構成例を示すブロック図であ
る。

【図２９】図２８の埋め込み符号化器１０３が行う埋め
込み符号化処理を説明するためのフローチャートであ
る。

【図３０】本発明を適用した、図１３の埋め込み復号器
１０６の一実施の形態の構成例を示すブロック図であ
る。

【図３１】図３０の埋め込み復号器１０６が行う埋め込
み復号処理を説明するためのブロック図である。

【図３２】本発明を適用したコンピュータの一実施の形
態の構成例を示すブロック図である。

【符号の説明】

１ フレームメモリ， ２ コードテーブル作成部，
３ コードテーブル記憶部， ４ 変換対象画素取得
部， ５ 基準画素取得部， ６ 変換部， ７フレー
ムメモリ， １１ フレームメモリ， １２ 画素選択
部， １３ ヒストグラム作成部， １４ コード生成
部， ２１ コードテーブル取得部，２２ コードテー
ブル記憶部， ２３ フレームメモリ， ２４ 逆変換
対象画素取得部， ２５ 逆変換部， ２６ フレーム
メモリ， ２７ 基準画素取得部， ３１ 圧縮装置，
３２ 伝送媒体， ３３ 記録媒体， ３４ 伸張装
置， ４１ 画像変換装置， ４２ エントロピー符号
化部， ４３ マルチプレクサ， ４４ デマルチプレ
クサ， ４５ エントロピー復号部， ４６ 画像逆変
換装置， １０１ 画像データベース， １０２ 付加
情報データベース， １０３ 埋め込み符号化器， １
０４ 記録媒体， １０５ 伝送媒体，１０６ 埋め込
み復号器， １１０ 符号化装置， １２０ 復号装
置， １３１ フレームメモリ， １３２ ＣＰＵ，
１３３ プログラムメモリ， １３４ メモリ， １３
５ 出力バッファ， １４１ 度数分布算出部， １４
２変更対象画素値／変更値決定部， １４３ 画素値変
更部， １５１ 入力バッファ， １５２ ＣＰＵ，
１５３ プログラムメモリ， １５４ フレームメモ
リ， １５５ メモリ， １６１ 度数分布算出部，
１６２ 変更対象画素値／変更値決定部， １６３ 画
素値変更部， １７１ 画像変換装置， １８１ 画像
逆変換装置， ２０１ バス， ２０２ CPU， ２０
３ ROM， ２０４ RAM， ２０５ ハードディスク，
２０６ 出力部， ２０７ 入力部，２０８ 通信
部， ２０９ ドライブ， ２１０ 入出力インタフェ
ース，２１１ リムーバブル記録媒体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5C059 KK08 ME02 PP04 RB01 RC35 RC38 SS01 SS06 SS12 SS20 TA57 TB10 TC31 TD18 UA02 UA05 UA39 5C076 AA14 AA40 BA06 BA09 5C078 BA21 BA23 CA00 CA14 CA47 DA00 DA01 DA02 DB13 5J064 AA02 BA09 BB06 BB13 BC01 BC25 BD03 9A001 BB04 EE02 GG05 HH24

Claims (54)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１のデータを、第２のデータに変換す
   るときに用いる、前記第１および第２のデータを対応付
   けた変換テーブルを作成するデータ処理装置であって、 前記第１のデータのうちの所定の値のデータを基準デー
   タとして、前記第１のデータのうちの、前記基準データ
   に対して所定の位置関係にあるものの度数分布を、前記
   基準データの値ごとに生成する度数分布生成手段と、 前記基準データの値ごとの前記第１のデータの度数分布
   に基づいて、前記基準データの値ごとに、前記変換テー
   ブルを生成するテーブル生成手段とを備えることを特徴
   とするデータ処理装置。
2. 【請求項２】 前記度数分布生成手段は、前記基準デー
   タに対して、時間的または空間的に近い位置にある前記
   第１のデータの度数分布を生成することを特徴とする請
   求項１に記載のデータ処理装置。
3. 【請求項３】 前記度数分布生成手段は、前記基準デー
   タに対して、時間的または空間的に隣接する前記第１の
   データの度数分布を生成することを特徴とする請求項２
   に記載のデータ処理装置。
4. 【請求項４】 前記テーブル生成手段は、前記基準デー
   タに対して度数分布が求められた各値の前記第１のデー
   タに対して、その度数の昇順または降順に、前記第２の
   データを割り当てることにより、前記基準データの値ご
   との前記変換テーブルを生成することを特徴とする請求
   項１に記載のデータ処理装置。
5. 【請求項５】 前記第１のデータは、画像を構成する画
   素値であることを特徴とする請求項１に記載のデータ処
   理装置。
6. 【請求項６】 第１のデータを、第２のデータに変換す
   るときに用いる、前記第１および第２のデータを対応付
   けた変換テーブルを作成するデータ処理方法であって、 前記第１のデータのうちの所定の値のデータを基準デー
   タとして、前記第１のデータのうちの、前記基準データ
   に対して所定の位置関係にあるものの度数分布を、前記
   基準データの値ごとに生成する度数分布生成ステップ
   と、 前記基準データの値ごとの前記第１のデータの度数分布
   に基づいて、前記基準データの値ごとに、前記変換テー
   ブルを生成するテーブル生成ステップとを備えることを
   特徴とするデータ処理方法。
7. 【請求項７】 第１のデータを、第２のデータに変換す
   るときに用いる、前記第１および第２のデータを対応付
   けた変換テーブルを作成するデータ処理を、コンピュー
   タに行わせるプログラムが記録されている記録媒体であ
   って、 前記第１のデータのうちの所定の値のデータを基準デー
   タとして、前記第１のデータのうちの、前記基準データ
   に対して所定の位置関係にあるものの度数分布を、前記
   基準データの値ごとに生成する度数分布生成ステップ
   と、 前記基準データの値ごとの前記第１のデータの度数分布
   に基づいて、前記基準データの値ごとに、前記変換テー
   ブルを生成するテーブル生成ステップとを備えるプログ
   ラムが記録されていることを特徴とする記録媒体。
8. 【請求項８】 第１のデータを、第２のデータに変換す
   るデータ処理装置であって、 前記第１のデータを選択するとともに、その選択された
   第１のデータに対して所定の位置関係にある他の前記第
   １のデータを、基準データとして選択する選択手段と、 前記基準データの値ごとに生成され、前記第１および第
   ２のデータが対応付けられた変換テーブルに基づいて、
   前記第１のデータを、前記第２のデータに変換する変換
   手段とを備えることを特徴とするデータ処理装置。
9. 【請求項９】 前記変換テーブルは、前記第１のデータ
   のうちの所定の値のデータを前記基準データとして、前
   記第１のデータのうちの、前記基準データに対して所定
   の位置関係にあるものの度数分布を、前記基準データの
   値ごとに生成し、その、前記基準データの値ごとの前記
   第１のデータの度数分布に基づいて、前記基準データの
   値ごとに生成されたものであることを特徴とする請求項
   ８に記載のデータ処理装置。
10. 【請求項１０】 前記変換テーブルは、前記第１のデー
    タのうちの所定の値のデータを前記基準データとして、
    前記第１のデータのうちの、前記基準データに対して時
    間的または空間的に近い位置にあるものの度数分布を、
    前記基準データの値ごとに生成し、その、前記基準デー
    タの値ごとの前記第１のデータの度数分布に基づいて、
    前記基準データの値ごとに生成されたものであることを
    特徴とする請求項９に記載のデータ処理装置。
11. 【請求項１１】 前記変換テーブルは、前記第１のデー
    タのうちの所定の値のデータを前記基準データとして、
    前記第１のデータのうちの、前記基準データに対して時
    間的または空間的に隣接するものの度数分布を、前記基
    準データの値ごとに生成し、その、前記基準データの値
    ごとの前記第１のデータの度数分布に基づいて、前記基
    準データの値ごとに生成されたものであることを特徴と
    する請求項１０に記載のデータ処理装置。
12. 【請求項１２】 前記変換テーブルは、前記基準データ
    に対して度数分布が求められた各値の前記第１のデータ
    に対して、その度数の昇順または降順に、前記第２のデ
    ータを割り当てることにより、前記基準データの値ごと
    に生成されたものであることを特徴とする請求項９に記
    載のデータ処理装置。
13. 【請求項１３】 前記第１のデータは、画像を構成する
    画素値であることを特徴とする請求項８に記載のデータ
    処理装置。
14. 【請求項１４】 前記基準データの値ごとの前記変換テ
    ーブルを記憶する記憶手段をさらに備えることを特徴と
    する請求項８に記載のデータ処理装置。
15. 【請求項１５】 前記基準データの値ごとの前記変換テ
    ーブルを生成する生成手段をさらに備えることを特徴と
    する請求項８に記載のデータ処理装置。
16. 【請求項１６】 前記第１のデータを変換して得られる
    前記第２のデータを圧縮する圧縮手段をさらに備えるこ
    とを特徴とする請求項８に記載のデータ処理装置。
17. 【請求項１７】 第１のデータを、第２のデータに変換
    するデータ処理方法であって、 前記第１のデータを選択するとともに、その選択された
    第１のデータに対して所定の位置関係にある他の前記第
    １のデータを、基準データとして選択する選択ステップ
    と、 前記基準データの値ごとに生成され、前記第１および第
    ２のデータが対応付けられた変換テーブルに基づいて、
    前記第１のデータを、前記第２のデータに変換する変換
    ステップとを備えることを特徴とするデータ処理方法。
18. 【請求項１８】 第１のデータを、第２のデータに変換
    するデータ処理を、コンピュータに行わせるプログラム
    が記録されている記録媒体であって、 前記第１のデータを選択するとともに、その選択された
    第１のデータに対して所定の位置関係にある他の前記第
    １のデータを、基準データとして選択する選択ステップ
    と、 前記基準データの値ごとに生成され、前記第１および第
    ２のデータが対応付けられた変換テーブルに基づいて、
    前記第１のデータを、前記第２のデータに変換する変換
    ステップとを備えるプログラムが記録されていることを
    特徴とする記録媒体。
19. 【請求項１９】 第１のデータを変換して得られる第２
    のデータを、元の第１のデータに逆変換するデータ処理
    装置であって、 前記第２のデータを選択するとともに、その選択された
    第２のデータに対して所定の位置関係にある、既に逆変
    換された前記第１のデータを、基準データとして選択す
    る選択手段と、 前記基準データの値ごとに生成され、前記第１および第
    ２のデータが対応付けられた変換テーブルに基づいて、
    前記第２のデータを、前記第１のデータに逆変換する逆
    変換手段とを備えることを特徴とするデータ処理装置。
20. 【請求項２０】 前記変換テーブルは、前記第１のデー
    タのうちの所定の値のデータを前記基準データとして、
    前記第１のデータのうちの、前記基準データに対して所
    定の位置関係にあるものの度数分布を、前記基準データ
    の値ごとに生成し、その、前記基準データの値ごとの前
    記第１のデータの度数分布に基づいて、前記基準データ
    の値ごとに生成されたものであることを特徴とする請求
    項１９に記載のデータ処理装置。
21. 【請求項２１】 前記変換テーブルは、前記第１のデー
    タのうちの所定の値のデータを前記基準データとして、
    前記第１のデータのうちの、前記基準データに対して時
    間的または空間的に近い位置にあるものの度数分布を、
    前記基準データの値ごとに生成し、その、前記基準デー
    タの値ごとの前記第１のデータの度数分布に基づいて、
    前記基準データの値ごとに生成されたものであることを
    特徴とする請求項２０に記載のデータ処理装置。
22. 【請求項２２】 前記変換テーブルは、前記第１のデー
    タのうちの所定の値のデータを前記基準データとして、
    前記第１のデータのうちの、前記基準データに対して時
    間的または空間的に隣接するものの度数分布を、前記基
    準データの値ごとに生成し、その、前記基準データの値
    ごとの前記第１のデータの度数分布に基づいて、前記基
    準データの値ごとに生成されたものであることを特徴と
    する請求項２１に記載のデータ処理装置。
23. 【請求項２３】 前記変換テーブルは、前記基準データ
    に対して度数分布が求められた各値の前記第１のデータ
    に対して、その度数の昇順または降順に、前記第２のデ
    ータを割り当てることにより、前記基準データの値ごと
    に生成されたものであることを特徴とする請求項２０に
    記載のデータ処理装置。
24. 【請求項２４】 前記第１のデータは、画像を構成する
    画素値であることを特徴とする請求項１９に記載のデー
    タ処理装置。
25. 【請求項２５】 前記基準データの値ごとの前記変換テ
    ーブルを記憶する記憶手段をさらに備えることを特徴と
    する請求項１９に記載のデータ処理装置。
26. 【請求項２６】 前記基準データの値ごとの前記変換テ
    ーブルを取得する取得手段をさらに備えることを特徴と
    する請求項１９に記載のデータ処理装置。
27. 【請求項２７】 圧縮された前記第２のデータを伸張す
    る伸張手段をさらに備えることを特徴とする請求項１９
    に記載のデータ処理装置。
28. 【請求項２８】 第１のデータを変換して得られる第２
    のデータを、元の第１のデータに逆変換するデータ処理
    方法であって、 前記第２のデータを選択するとともに、その選択された
    第２のデータに対して所定の位置関係にある、既に逆変
    換された前記第１のデータを、基準データとして選択す
    る選択ステップと、 前記基準データの値ごとに生成され、前記第１および第
    ２のデータが対応付けられた変換テーブルに基づいて、
    前記第２のデータを、前記第１のデータに逆変換する逆
    変換ステップとを備えることを特徴とするデータ処理方
    法。
29. 【請求項２９】 第１のデータを変換して得られる第２
    のデータを、元の第１のデータに逆変換するデータ処理
    を、コンピュータに行わせるプログラムが記録されてい
    る記録媒体であって、 前記第２のデータを選択するとともに、その選択された
    第２のデータに対して所定の位置関係にある、既に逆変
    換された前記第１のデータを、基準データとして選択す
    る選択ステップと、 前記基準データの値ごとに生成され、前記第１および第
    ２のデータが対応付けられた変換テーブルに基づいて、
    前記第２のデータを、前記第１のデータに逆変換する逆
    変換ステップとを備えるプログラムが記録されているこ
    とを特徴とする記録媒体。
30. 【請求項３０】 第１のデータを変換して得られる第２
    のデータを、第３のデータにしたがって符号化するデー
    タ処理装置であって、 前記第１のデータを選択するとともに、その選択された
    第１のデータに対して所定の位置関係にある他の前記第
    １のデータを、基準データとして選択する選択手段と、 前記基準データの値ごとに生成され、前記第１および第
    ２のデータが対応付けられた変換テーブルに基づいて、
    前記第１のデータを、前記第２のデータに変換する変換
    手段と、 前記第２のデータの少なくとも一部のデータの度数分布
    を求める度数分布算出手段と、 前記度数分布に応じて、前記一部のデータの中から、前
    記第３のデータにしたがって変更する変更対象データを
    決定するとともに、前記変更対象データを変更する値で
    ある変更データを決定する決定手段と、 前記第３のデータにしたがって、前記変更対象データを
    前記変更データに変更することにより、前記第２のデー
    タに、前記第３のデータに関連するデータを埋め込む符
    号化手段とを備えることを特徴とするデータ処理装置。
31. 【請求項３１】 前記決定手段は、前記一部のデータの
    中から、度数が最大のデータを、前記変更対象データと
    して決定することを特徴とする請求項３０に記載のデー
    タ処理装置。
32. 【請求項３２】 前記決定手段は、前記第２のデータが
    とり得る値のうち、度数が０の値を、前記変更データと
    して決定することを特徴とする請求項３０に記載のデー
    タ処理装置。
33. 【請求項３３】 前記決定手段は、複数の値を、前記変
    更データとして決定することを特徴とする請求項３０に
    記載のデータ処理装置。
34. 【請求項３４】 前記変換テーブルは、前記第１のデー
    タのうちの所定の値のデータを前記基準データとして、
    前記第１のデータのうちの、前記基準データに対して所
    定の位置関係にあるものの度数分布を、前記基準データ
    の値ごとに生成し、その、前記基準データの値ごとの前
    記第１のデータの度数分布に基づいて、前記基準データ
    の値ごとに生成されたものであることを特徴とする請求
    項３０に記載のデータ処理装置。
35. 【請求項３５】 前記変換テーブルは、前記第１のデー
    タのうちの所定の値のデータを前記基準データとして、
    前記第１のデータのうちの、前記基準データに対して時
    間的または空間的に近い位置にあるものの度数分布を、
    前記基準データの値ごとに生成し、その、前記基準デー
    タの値ごとの前記第１のデータの度数分布に基づいて、
    前記基準データの値ごとに生成されたものであることを
    特徴とする請求項３４に記載のデータ処理装置。
36. 【請求項３６】 前記変換テーブルは、前記第１のデー
    タのうちの所定の値のデータを前記基準データとして、
    前記第１のデータのうちの、前記基準データに対して時
    間的または空間的に隣接するものの度数分布を、前記基
    準データの値ごとに生成し、その、前記基準データの値
    ごとの前記第１のデータの度数分布に基づいて、前記基
    準データの値ごとに生成されたものであることを特徴と
    する請求項３５に記載のデータ処理装置。
37. 【請求項３７】 前記変換テーブルは、前記基準データ
    に対して度数分布が求められた各値の前記第１のデータ
    に対して、その度数の昇順または降順に、前記第２のデ
    ータを割り当てることにより、前記基準データの値ごと
    に生成されたものであることを特徴とする請求項３４に
    記載のデータ処理装置。
38. 【請求項３８】 前記第１のデータは、画像を構成する
    画素値であることを特徴とする請求項３０に記載のデー
    タ処理装置。
39. 【請求項３９】 前記基準データの値ごとの前記変換テ
    ーブルを記憶する記憶手段をさらに備えることを特徴と
    する請求項３０に記載のデータ処理装置。
40. 【請求項４０】 前記基準データの値ごとの前記変換テ
    ーブルを生成する生成手段をさらに備えることを特徴と
    する請求項３０に記載のデータ処理装置。
41. 【請求項４１】 第１のデータを変換して得られる第２
    のデータを、第３のデータにしたがって符号化するデー
    タ処理方法であって、 前記第１のデータを選択するとともに、その選択された
    第１のデータに対して所定の位置関係にある他の前記第
    １のデータを、基準データとして選択する選択ステップ
    と、 前記基準データの値ごとに生成され、前記第１および第
    ２のデータが対応付けられた変換テーブルに基づいて、
    前記第１のデータを、前記第２のデータに変換する変換
    ステップと、 前記第２のデータの少なくとも一部のデータの度数分布
    を求める度数分布算出ステップと、 前記度数分布に応じて、前記一部のデータの中から、前
    記第３のデータにしたがって変更する変更対象データを
    決定するとともに、前記変更対象データを変更する値で
    ある変更データを決定する決定ステップと、 前記第３のデータにしたがって、前記変更対象データを
    前記変更データに変更することにより、前記第２のデー
    タに、前記第３のデータに関連するデータを埋め込む符
    号化ステップとを備えることを特徴とするデータ処理方
    法。
42. 【請求項４２】 第１のデータを変換して得られる第２
    のデータを、第３のデータにしたがって符号化するデー
    タ処理を、コンピュータに行わせるプログラムが記録さ
    れている記録媒体であって、 前記第１のデータを選択するとともに、その選択された
    第１のデータに対して所定の位置関係にある他の前記第
    １のデータを、基準データとして選択する選択ステップ
    と、 前記基準データの値ごとに生成され、前記第１および第
    ２のデータが対応付けられた変換テーブルに基づいて、
    前記第１のデータを、前記第２のデータに変換する変換
    ステップと、 前記第２のデータの少なくとも一部のデータの度数分布
    を求める度数分布算出ステップと、 前記度数分布に応じて、前記一部のデータの中から、前
    記第３のデータにしたがって変更する変更対象データを
    決定するとともに、前記変更対象データを変更する値で
    ある変更データを決定する決定ステップと、 前記第３のデータにしたがって、前記変更対象データを
    前記変更データに変更することにより、前記第２のデー
    タに、前記第３のデータに関連するデータを埋め込む符
    号化ステップとを備えるプログラムが記録されているこ
    とを特徴とする記録媒体。
43. 【請求項４３】 第１のデータを変換して得られる第２
    のデータを、第３のデータにしたがって符号化した符号
    化データを復号するデータ処理装置であって、 前記符号化データの少なくとも一部のデータの度数分布
    を求める度数分布算出手段と、 前記度数分布に基づき、前記一部のデータの中から、前
    記第３のデータにしたがって変更された変更対象データ
    と、その変更対象データを変更した値である変更データ
    とを決定する決定手段と、 前記変更データを、前記変更対象データに変更すること
    により、前記符号化データを、前記第２のデータに復号
    するとともに、前記符号化データに埋め込まれた前記第
    ３のデータを復号する復号手段と、 前記第２のデータを選択するとともに、その選択された
    第２のデータに対して所定の位置関係にある、既に逆変
    換された前記第１のデータを、基準データとして選択す
    る選択手段と、 前記基準データの値ごとに生成され、前記第１および第
    ２のデータが対応付けられた変換テーブルに基づいて、
    前記第２のデータを、前記第１のデータに逆変換する逆
    変換手段とを備えることを特徴とするデータ処理装置。
44. 【請求項４４】 前記決定手段は、前記符号化データの
    中から、度数の変化が不連続になっているデータを、前
    記変更対象データまたは変更データとして決定すること
    を特徴とする請求項４３に記載のデータ処理装置。
45. 【請求項４５】 前記決定手段は、複数の値を、前記変
    更データとして決定することを特徴とする請求項４３に
    記載のデータ処理装置。
46. 【請求項４６】 前記変換テーブルは、前記第１のデー
    タのうちの所定の値のデータを前記基準データとして、
    前記第１のデータのうちの、前記基準データに対して所
    定の位置関係にあるものの度数分布を、前記基準データ
    の値ごとに生成し、その、前記基準データの値ごとの前
    記第１のデータの度数分布に基づいて、前記基準データ
    の値ごとに生成されたものであることを特徴とする請求
    項４３に記載のデータ処理装置。
47. 【請求項４７】 前記変換テーブルは、前記第１のデー
    タのうちの所定の値のデータを前記基準データとして、
    前記第１のデータのうちの、前記基準データに対して時
    間的または空間的に近い位置にあるものの度数分布を、
    前記基準データの値ごとに生成し、その、前記基準デー
    タの値ごとの前記第１のデータの度数分布に基づいて、
    前記基準データの値ごとに生成されたものであることを
    特徴とする請求項４６に記載のデータ処理装置。
48. 【請求項４８】 前記変換テーブルは、前記第１のデー
    タのうちの所定の値のデータを前記基準データとして、
    前記第１のデータのうちの、前記基準データに対して時
    間的または空間的に隣接するものの度数分布を、前記基
    準データの値ごとに生成し、その、前記基準データの値
    ごとの前記第１のデータの度数分布に基づいて、前記基
    準データの値ごとに生成されたものであることを特徴と
    する請求項４７に記載のデータ処理装置。
49. 【請求項４９】 前記変換テーブルは、前記基準データ
    に対して度数分布が求められた各値の前記第１のデータ
    に対して、その度数の昇順または降順に、前記第２のデ
    ータを割り当てることにより、前記基準データの値ごと
    に生成されたものであることを特徴とする請求項４６に
    記載のデータ処理装置。
50. 【請求項５０】 前記第１のデータは、画像を構成する
    画素値であることを特徴とする請求項４３に記載のデー
    タ処理装置。
51. 【請求項５１】 前記基準データの値ごとの前記変換テ
    ーブルを記憶する記憶手段をさらに備えることを特徴と
    する請求項４３に記載のデータ処理装置。
52. 【請求項５２】 前記基準データの値ごとの前記変換テ
    ーブルを取得する取得手段をさらに備えることを特徴と
    する請求項４３に記載のデータ処理装置。
53. 【請求項５３】 第１のデータを変換して得られる第２
    のデータを、第３のデータにしたがって符号化した符号
    化データを復号するデータ処理方法であって、 前記符号化データの少なくとも一部のデータの度数分布
    を求める度数分布算出ステップと、 前記度数分布に基づき、前記一部のデータの中から、前
    記第３のデータにしたがって変更された変更対象データ
    と、その変更対象データを変更した値である変更データ
    とを決定する決定ステップと、 前記変更データを、前記変更対象データに変更すること
    により、前記符号化データを、前記第２のデータに復号
    するとともに、前記符号化データに埋め込まれた前記第
    ３のデータを復号する復号ステップと、 前記第２のデータを選択するとともに、その選択された
    第２のデータに対して所定の位置関係にある、既に逆変
    換された前記第１のデータを、基準データとして選択す
    る選択ステップと、 前記基準データの値ごとに生成され、前記第１および第
    ２のデータが対応付けられた変換テーブルに基づいて、
    前記第２のデータを、前記第１のデータに逆変換する逆
    変換ステップとを備えることを特徴とするデータ処理方
    法。
54. 【請求項５４】 第１のデータを変換して得られる第２
    のデータを、第３のデータにしたがって符号化した符号
    化データを復号するデータ処理を、コンピュータに行わ
    せるプログラムが記録されている記録媒体であって、 前記符号化データの少なくとも一部のデータの度数分布
    を求める度数分布算出ステップと、 前記度数分布に基づき、前記一部のデータの中から、前
    記第３のデータにしたがって変更された変更対象データ
    と、その変更対象データを変更した値である変更データ
    とを決定する決定ステップと、 前記変更データを、前記変更対象データに変更すること
    により、前記符号化データを、前記第２のデータに復号
    するとともに、前記符号化データに埋め込まれた前記第
    ３のデータを復号する復号ステップと、 前記第２のデータを選択するとともに、その選択された
    第２のデータに対して所定の位置関係にある、既に逆変
    換された前記第１のデータを、基準データとして選択す
    る選択ステップと、 前記基準データの値ごとに生成され、前記第１および第
    ２のデータが対応付けられた変換テーブルに基づいて、
    前記第２のデータを、前記第１のデータに逆変換する逆
    変換ステップとを備えるプログラムが記録されているこ
    とを特徴とする記録媒体。